DE10005067C1

DE10005067C1 - Antrieb für das Reinigungsgebläse eines Mähdreschers

Info

Publication number: DE10005067C1
Application number: DE2000105067
Authority: DE
Inventors: Ingo Mende; Gerhard Windisch; Henri Scholtke
Original assignee: Case Harvesting Systems GmbH
Current assignee: CNH Industrial Belgium NV
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2001-05-10
Anticipated expiration: 2020-02-05

Abstract

Die Erfindung betrifft den Antrieb für das Reinigungsgebläse eines Mähdreschers. DOLLAR A Dabei geht es um die Lösung des Problems, daß der Antrieb trotz geringer baulicher Abmessungen einen großen Drehzahlbereich für das Reinigungsgebläse bereitstellt, der kostengünstig herstellbar ist, trotz Drehzahlabfall des Antriebsmotors des Mähdreschers unter Spitzenbelastung und eine bestimmte Zeitspanne nach dem Abschalten der Drescheinrichtung die Drehzahl für das Reinigungsgebläse und damit dessen Reinigungsleistung konstant hoch hält. DOLLAR A Das wird erreicht, indem das Lüfterrad (3) des Reinigungsgebläses (1) mit einem Hydromotor (8) antriebsfähig verbunden ist, der mit einer verstellbaren Hydraulikpumpe (9) in Verbindung steht, deren Antrieb vom Antriebsmotor des Mähdreschers abgeleitet wird. Die verstellbare Hydraulikpumpe (9) ist mit einer hydraulisch/elektrischen Stelleinrichtung (20) verbunden, die ihrerseits elektrisch an eine Analog-/Digitalelektronik-Einheit (21) gekoppelt ist. Die Analog-/Digitalelektronik-Einheit (21) steht mit einem die Drehzahl des Lüfterrades (3) überwachenden Drehzahlsensor (27) in Verbindung.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für das Reinigungsgebläse eines Mähdre schers nach den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Aufgabe der Reinigungseinrichtung eines Mähdreschers besteht darin, die von der Drescheinrichtung ausgedroschenen und von der Nachtrenneinrichtung abgeschiedenen Körner durch das Zusammenwirken von strömender Luft und schwingenden Sieben von unerwünschten Beimengungen, wie Spreu, Strohbe standteilen, Unkrautsamen und sonstigen Verunreinigungen zu trennen. Für die Erzeugung des Luftstromes werden Gebläse verschiedenster Bauarten einge setzt, die über die Breite der Siebe gesehen einen weitestgehend vergleichmä ßigten Luftstrom erzeugen, der die Siebe von unten durchsetzt. Dabei werden die leichten abzuscheidenden Bestandteile vom Luftstrom erfaßt und nach hin ten aus dem Mähdrescher hinausbefördert. Da sich die Dreschgüter jedoch be züglich ihrer Struktur und des spezifischen Gewichts wesentlich unterscheiden, kann die Geschwindigkeit des Luftstromes entweder durch verstellbare Schließ bleche am Ausgang des Reinigungsgebläses bzw. durch Klappen in dessen Luftkanal geregelt werden. Am wirksamsten ist es aber, über den Antrieb des Reinigungsgebläses dessen Drehzahl mittels stufenloser Übersetzungsgetriebe zu verändern.

Dafür hat sich in der Praxis bisher nur eine Lösung durchgesetzt, bei der von der mittels Riementrieb angetriebenen Drescheinrichtung bzw. vom Antriebsmotor des Mähdreschers ein weiterer Antrieb für das Reinigungsgebläse über Keilrie men mit hydraulisch oder elektrisch verstellbarem Variator abgezweigt wird. Eine Ausführungsvariante dafür ist beispielsweise mit der DE 80 05 153 U1 be kannt geworden.

An dieser Lösung ist einmal zu bemängeln, daß der Regelbereich dieser Variato ren zu gering ist, so daß nicht alle Dreschgüter optimal gereinigt werden können.

Dieser Mangel könnte nur behoben werden, wenn ein Variator mit großen Ab messungen eingesetzt würde, für den jedoch in der Regel der notwendige Bau raum fehlt und der außerdem in der Herstellung unvertretbar teuer würde. Ande rerseits führt die direkte oder indirekte Antriebsverbindung zum Antriebsmotor des Mähdreschers dazu, daß Spitzenbelastungen mit dessen Drehzahlabfall ver bunden sind, der dann im gleichen Verhältnis auch am Reinigungsgebläse auf treten würde. Die Folge davon ist eine unzureichende Reinigung des betreffen den Dreschgutes. Schließlich ist noch auf einen weiteren Mangel für den Fall hinzuweisen, wo das Reinigungsgebläse von der Drescheinrichtung aus direkt angetrieben wird, was im heutigen Mähdrescherbau der Regelfall ist. Dadurch kommt das Reinigungsgebläse zeitgleich mit der Drescheinrichtung zum Still stand. Der damit verbundene Drehzahlabfall des Reinigungsgebläses vor dem Stillstand der Drescheinrichtung führt deshalb zu einem vorzeitigen Absinken der Reinigungsleistung, wodurch unerwünschte Beimengungen mit in den Korntank des Mähdreschers gelangen.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für das Reini gungsgebläse eines Mähdreschers zu schaffen, der trotz geringer baulicher Ab messungen einen großen Drehzahlbereich zur Verfügung stellt, der kostengün stig in der Herstellung ist, der trotz Drehzahlabfall des Antriebsmotors des Mäh dreschers unter Spitzenbelastung und eine bestimmte Zeitspanne nach dem Ab schalten der Drescheinrichtung die Drehzahl für das Reinigungsgebläse und da mit dessen Reinigungsleistung konstant hoch hält.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des 1. Patentan spruches gelöst, wobei in den Unteransprüchen Merkmale aufgeführt sind, die diese Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.

Durch die antriebsmäßige Verbindung des Hydromotors mit dem Lüfterrad des Reinigungsgebläses sowie dessen Antrieb mittels einer verstellbaren Hydraulik pumpe ist eine Regulierung der Drehzahl des Lüfterrades zur Erzeugung der richtigen Luftmenge zur Beseitigung der unerwünschten Beimengungen aus dem Dreschgut möglich geworden. Die Abzweigung des Antriebes für die ver stellbare Hydraulikpumpe vom normalerweise mit konstant hoher Drehzahl lau fenden Antriebsmotor stellt ständig eine ausreichende Menge Hydrauliköl für den Hydromotor zur Verfügung, die zum anderen auch völlig unabhängig vom Einschaltzustand der übrigen Funktionsorgane des Mähdreschers für den An trieb des Reinigungsgebläses nutzbar ist. Damit ist es möglich, den Zeitpunkt des Ein- und Ausschaltens des Reinigungsgebläses, beispielsweise im Vergleich zur Drescheinrichtung, frei zu gestalten. Da das Reinigungsgebläse aufgrund des erfindungsgemäßen Antriebs und seiner kleineren zu beschleunigenden Massen gegenüber der mechanisch angetriebenen Drescheinrichtung ohnehin früher sei ne Nenndrehzahl erreicht, können beide Funktionsorgane gleichzeitig einge schaltet werden. Auf das Ausschalten des Reinigungsgebläses wird anschließend näher eingegangen.

Durch die Verbindung der verstellbaren Hydraulikpumpe mit einer hydrau lisch/elektrischen Stelleinrichtung, die ihrerseits an eine Analog-/Digitalelek tronik-Einheit elektrisch gekoppelt ist, ist die Menge des von der verstellbaren Hydraulikpumpe zu fördernden Hydrauliköls regulierbar. Das Steuersignal dazu liefert ein Drehzahlsensor, der den Istwert der Drehzahl des Lüfterrades des Reinigungsgebläses überwacht und an die Analog-/Digitalelektronik-Einheit weiterleitet. Diese sorgt durch ihre Kopplung mit der hydraulisch/elektrischen Stelleinrichtung im Falle einer Abweichung von einem vorgegebenen Sollwert durch Drehzahlschwankungen des Antriebsmotors des Mähdreschers dafür, daß der Sollwert für die Drehzahl des Lüfterrades erhalten bleibt.

Dazu hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Analog-/Digitalelektronik-Ein heit mit einem Software-Regler auszustatten, der mit den Eingangsleitungen für den Istwert und den Sollwert der Drehzahl des Lüfterrades elektrisch verbunden ist. Er führt kontinuierlich einen Vergleich beider Werte durch und gibt bei Ab weichungen über eine Ausgangsleitung einen Stellstrom an die hydrau lisch/elektrische Stelleinrichtung ab, die daraufhin bei einem Drehzahlabfall des Antriebsmotors des Mähdreschers die Fördermenge der verstellbaren Hydrau likpumpe erhöht und umgekehrt.

Außerdem steht der Software-Regler noch mit der Eingangsleitung zum Ein- und Ausschalten der Drescheinrichtung über ein Zeitsteuerungsglied in elektrischer Verbindung, das den Antrieb für das Reinigungsgebläse erst nach einer fest vor gegebenen Zeitspanne nach dem Ausschalten der Drescheinrichtung stillsetzt. In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung hat es sich bewährt, den Hydromotor mit der verstellbaren Hydraulikpumpe über einen geschlosse nen Hydraulikkreislauf zu verbinden. Es ist aber andererseits mit dem gleichen Ergebnis möglich, dafür einen offenen Hydraulikkreislauf einzusetzen. Schließlich ist bezüglich der Antriebsverbindung zwischen dem Hydromotor und der Welle des Lüfterrades des Reinigungsgebläses noch darauf hinzuweisen, daß zur Vermeidung schlagartiger Beanspruchungen ein Dämpfungsglied einge baut werden sollte. Hierfür hat sich der Einsatz einer einfachen drehelastischen Kupplung bewährt.

Somit stellen sich die Vorteile der Erfindung so dar, daß dieser Antrieb trotz ge ringer baulicher Abmessungen einen sehr großen Drehzahlbereich für das Rei nigungsgebläse bereitstellt. Er ist kostengünstig herstellbar und hält sowohl bei Drehzahlabfall des Antriebsmotors unter Spitzenbelastung als auch noch eine bestimmte Zeitspanne nach dem Abschalten der Drescheinrichtung stets die Drehzahl des Reinigungsgebläses konstant hoch, wodurch die benötigte Reini gungsleistung unvermindert erhalten bleibt und unerwünschte Beimengungen nicht mit in den Korntank des Mähdreschers gelangen.

Die Erfindung soll nun anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, wobei die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht auf das Reinigungsgebläse mit Hydromotor

Fig. 2: eine Draufsicht auf den Hydromotor mit einem Stück aufgeschnit tenen Reinigungsgebläse

Fig. 3: ein erstes Ausführungsbeispiel für den Antrieb mit einem ge schlossenen Hydraulikkreislauf

Fig. 4: ein zweites Ausführungsbeispiel für den Antrieb mit einem offenen Hydraulikkreislauf

In der Fig. 1 ist das Reinigungsgebläse 1 von der auf die Fahrtrichtung des Mähdreschers bezogenen rechten Seite gezeigt, wobei sein Luftaustrittskanal 2 nach hinten auf die nicht dargestellten Siebe der Reinigungseinrichtung ausge richtet ist. In dem vergrößerten Ausschnitt von der rechten Seite des Reini gungsgebläses 1 nach Fig. 2 ist zu sehen, daß das Lüfterrad 3 des Reinigungs gebläses 1 auf einer Welle 4 befestigt ist, die in an das Gestell des Mähdreschers angeschraubten Lagern 5 drehbar aufgenommen ist. Das sich auf dieser Seite und das auf der anderen Seite des Reinigungsgebläse 1 befindende weitere Lüf terrad 3 sind gemeinsam vom Gehäuse 6 des Reinigungsgebläses 1 umgeben. Auf das rechte Ende der Welle 4 ist unter Zwischenschaltung einer drehelasti schen Kupplung 7 ein Hydromotor 8 aufgesteckt.

Zum Antrieb des Hydromotors 8 bietet sich einmal ein Ausführungsbeispiel mit einem geschlossenen Hydraulikkreislauf an, wie es im Schaltbild in der Fig. 3 dargestellt ist. Die hierzu notwendige verstellbare Hydraulikpumpe 9 ist dazu einerseits über die Hydraulikleitung 10 der Hochdruckseite und andererseits über die Hydraulikleitung 11 der Niederdruckseite mit dem Hydromotor 8 ver bunden. Sie erhält ihr Antriebsdrehmoment vom Antriebsmotor des Mähdre schers, was mit dem Drehmomentenpfeil 12 symbolisiert ist. In diesem ge schlossenen Hydraulikkreislauf befinden sich außerdem noch zwei Hochdruck begrenzungsventile 13, ein Niederdruckbegrenzungsventil 14 und eine mit der verstellbaren Hydraulikpumpe 9 antriebsmäßig gekoppelte Speisepumpe 15, de ren Saugleitung 16 im Hydraulikölbehälter 17 endet. An gleicher Stelle endet auch die Leckölleitung 18 des Hydromotors 8.

Die verstellbare Hydraulikpumpe 9 ist schließlich noch mit einer hydraulischen Stelleinrichtung 19 verbunden, die auf hydraulische Weise mit einer hydrau lisch/elektrischen Stelleinrichtung 20 gekoppelt ist. Die hydraulisch/elektrische Stelleinrichtung 20 steht mit einer Analog-/Digitalelektronik-Einheit 21 über deren Ausgangsleitung 22 für den geregelten elektrischen Stellstrom in Verbin dung, die an einen sich in der Analog-/Digitalelektronik-Einheit 21 befindenden Software-Regler 23 angeschlossen ist. Weiterhin sind mit dem Software-Regler 23 eine Eingangsleitung 24 für den Sollwert der Drehzahl des Lüfterrades 3, ei ne Eingangsleitung 25 zum Ein- und Ausschalten des Dreschwerks und eine Ein gangsleitung 26 für den Istwert der Drehzahl des Lüfterrades 3 elektrisch ver bunden. Das andere Ende der Eingangsleitung 26 für den Istwert der Drehzahl des Lüfterrades 3 führt zu einem herkömmlichen Drehzahlsensor 27, der im Be reich der Welle 4 des Lüfterrades 3 angeordnet ist. Der Software-Regler 23 be sitzt darüber hinaus ein Zeitsteuerungsglied 28, welches in den Fig. 3 und 4 als Doppelpfeil dargestellt ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt, wo ein sogenannter offener Hydraulikkreislauf verwirklicht ist. Zu dessen Verständnis haben die Bauteile mit der gleichen Funktion wie im ersten Ausführungsbeispiel die dort verwendeten Bezugsziffern erhalten. Im Unterschied dazu ist hier die verstellbare Hydraulikpumpe 9 über eine Druckleitung 29 und eine Rücklauf leitung 30 mit dem Hydromotor 8 verbunden, dessen Saugleitung 31 im Hy draulikölbehälter 17 endet. In der verstellbaren Hydraulikpumpe ist in dem Fall ein Rückstellkolben 32 untergebracht.

Bezugszeichenaufstellung

1

Reinigungsgebläse

2

Luftaustrittskanal

3

Lüfterrad

4

Welle

5

Lager

6

Gehäuse

7

drehelastische Kupplung

8

Hydromotor

9

verstellbare Hydraulikpumpe

10

Hydraulikleitung Hochdruckseite

11

Hydraulikleitung Niederdruckseite

12

Drehmomentenpfeil

13

Hochdruckbegrenzungsventil

14

Niederdruckbegrenzungsventil

15

Speisepumpe

16

Saugleitung

17

Hydraulikölbehälter

18

Leckölleitung

19

hydraulische Stelleinrichtung

20

hydraulisch/elektrische Stelleinrichtung

21

Analog-/Digitalelektronik-Einheit

22

Ausgangsleitung Stellstrom

23

Software-Regler

24

Eingangsleitung Sollwert

25

Eingangsleitung Dreschwerk

26

Eingangsleitung Istwert

27

Drehzahlsensor

28

Zeitsteuerungsglied

29

Druckleitung

30

Rücklaufleitung

31

Saugleitung

32

Rückstellkolben

Claims

1. Antrieb für das Reinigungsgebläse eines Mähdreschers, das mit einem Luft austrittskanal zur Anströmung der Siebe der Reinigungseinrichtung ausge stattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Lüfterrad (3) des Reinigungsgebläses (1) mit einem Hydromotor (8) in antriebsmäßiger Verbindung steht,
b) der Hydromotor (8) mit einer verstellbaren Hydraulikpumpe (9) verbun den ist, deren Antrieb vom Antriebsmotor des Mähdreschers abgeleitet ist,
c) die verstellbare Hydraulikpumpe (9) mit einer hydraulisch/elektrischen Stelleinrichtung (20) verbunden ist, die ihrerseits elektrisch an eine Ana log-/Digitatalelektronik-Einheit (21) gekoppelt ist,
d) die Analog-/Digitalelektronik-Einheit (21) mit einem die Drehzahl des Lüfterrades (3) überwachenden Drehzahlsensor (27) in Verbindung steht.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydromotor (8) mit der Welle (4) des Lüfterrades (3) des Reinigungsgebläses (1) über eine drehelastische Kupplung (7) verbunden ist.

3. Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hy dromotor (8) mit der verstellbaren Hydraulikpumpe (9) über einen geschlos senen Hydraulikkreislauf verbunden ist.

4. Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hy dromotor (8) mit der verstellbaren Hydraulikpumpe (9) über einen offenen Hydraulikkreislauf verbunden ist.

5. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Analog-/Digitalelektronik-Einheit (21) mit einem Software-Regler (23) aus gestattet ist, der mit der Eingangsleitung (26) für den Istwert der Drehzahl des Lüfterrades (3), der Eingangsleitung (24) für den Sollwert der Drehzahl des Lüfterrades (3) und der Ausgangsleitung (22) für den geregelten elektri schen Stellstrom sowie mit der Eingangsleitung (25) zum Ein- und Ausschal ten der Drescheinrichtung elektrisch verbunden ist.

6. Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein gangsleitung (26) für den Istwert der Drehzahl des Lüfterrades (3) den Dreh zahlsensor (27) mit dem Software-Regler (23) elektrisch verbindet.

7. Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung (22) für den geregelten elektrischen Stellstrom die hydrau lisch/elektrische Stelleinrichtung (20) mit dem Software-Regler (23) elek trisch verbindet.

8. Antrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulisch/elektrische Stelleinrichtung (20) mit der hydraulischen Stelleinrichtung (19) der verstellbaren Hydraulikpumpe (9) auf hydraulische Weise gekoppelt ist.

9. Antrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Software-Regler (23) in der Analog-/Digitalelek tronik-Einheit (21) mit einem auf das Ausschaltsignal der Drescheinrichtung reagierenden Zeitsteuerungsglied (28) ausgestattet ist.