DE102004018882A1

DE102004018882A1 - Mähdrescher

Info

Publication number: DE102004018882A1
Application number: DE102004018882A
Authority: DE
Original assignee: Claas Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH
Current assignee: Claas Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2004-04-15
Publication date: 2005-11-17

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Mähdreschers (1), dessen Maschinenrahmen (31) Arbeitsorgane (7, 14, 19) zur Bearbeitung des geernteten Gutstromes (5) aufnimmt und wobei den als Dreschwerk (14) ausgeführten Arbeitsorganen zumindest eine, mittels Hordenschüttlerantrieb (34) erregte Korn-Stroh-Trenneinrichtung (19) nachgeordnet ist und wobei die Erregung der Gutschicht (11) auf dem Hordenschüttler (18, 19) in Abhängigkeit eines oder mehrere Parameter des Erntegutes (11) änderbar und der Hordenschüttlerantrieb (34) relativ zum Maschinenrahmen (31) des Mähdreschers (1) bewegbar ist. Indem die Erregung des Ernetgutes (11) auf dem Hordenschüttler (18) in Abhängigkeit von einem oder mehreren Parametern des Erntgutes (11) einstellbar ist, wird sichergestellt, dass jeweils die für niedrige Kornverluste und eine damit korrespondierende effiziente Entmischung erforderliche optimale Gutschichterregung auf dem Hordenschüttler (18) erreicht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Mähdreschers nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 15.
Ein den Mähdrescher durchlaufender Erntegutstrom wird in diesem durch verschiedene Arbeitsorgane in der Weise bearbeitet, dass zunächst in Dreschorganen die Fruchtstände aus den Erntegutstängeln herausgelöst werden. Dabei wird der Erntegutstrom in verschiedene Teilströme aufgeteilt, die entweder unmittelbar in Reinigungsorgane geleitet oder zunächst als Hordenschüttler ausgeführten Trenneinrichtungen zugeführt werden. Während eine Trenneinrichtung Restkörner aus einer im Wesentlichen aus Stroh bestehenden Erntegutmatte herauslöst, wird in der Reinigungseinrichtung der im Wesentlichen aus Körnern und Beimengungen bestehende Gutstrom von den Beimengungen befreit. Sowohl in der Trenneinrichtung als auch in der Reinigungseinrichtung wird durch fremderregte Arbeitsorgane eine Entmischung der verschiedenen Bestandteile des jeweiligen Erntegutstromes bewirkt.
Insbesondere auf Hordenschüttlern führt die stets gleiche Erregung, des über den Hordenschüttler bewegten Gutstromes, zu dessen allmählicher Verdichtung, sodass die Intensität der Kornabscheidung mit zunehmender Schüttlerlänge erheblich abnimmt. Zugleich führt diese Art der Erregung dazu, dass innerhalb der Gutschicht eine Entmischung in der Weise erfolgt, dass sich kurzhalmige Gutschichtbestandteile sowie Spreu in den unteren Zonen der Gutschicht konzentrieren, was ebenfalls einer effektiven Kornabscheidung entgegenwirkt. Zudem wird die Kornabscheidung ganz maßgeblich vom Gutdurchsatz und der Erntegutbeschaffenheit beeinflusst, wobei vor allem hohe Gutdurchsätze zu einer erheblichen Verschlechterung der Kornabscheidung auf dem Hordenschüttler führen können.
Gemäß der EP 0 451 358 ist es bekannt, die einzelnen Horden eines Hordenschüttlers so in eine umlaufende Bewegung zu versetzen, dass sich die Horden auf elliptischen Bahnen bewegen, wobei die Ausrichtung der Ellipsenbahn durch Koppelmechanismen veränderbar ist sodass das Abscheideverhalten des Hordenschüttlers an unterschiedliche Erntegutarten und Erntebedingungen angepasst werden kann. Aufgrund der innerhalb einer vorgewählten Einstellung des Koppelmechanismus immer gleichen Erregung der über den Hordenschüttler bewegten Gutschicht haftet einer solchen Ausführung der bereits geschilderte Nachteil an, dass sich die Gutschicht allmählich verdichtet, was letztlich zu einer Verschlechterung der Kornabscheidung führt.
Zudem ist es bekannt, Hordenschüttler obenseitig mit sogenannten, in der Regel umlaufenden Schüttlerhilfen zu versehen, die eine Auflockerung des Erntegutes bewirken. Tendenziell in die gleiche Richtung weisen Systeme, bei denen entweder die Durchtrittsflächen der Schüttlerhorden schwingend angetrieben oder luftdurchströmt ausgeführt sind, um eine Auflockerung der Gutschicht zu erreichen. Oszillierende Schwingbewegungen und Luftdurchströmung zur Entmischung von Gütern einzusetzen, ist auch im Bereich der Reinigungseinrichtungen weit verbreitet. Derartige Systeme haben aber den Nachteil, dass sie auf Durchsatzschwankungen sehr empfindlich reagieren, wobei mit zunehmendem Durchsatz eine erhebliche Verschlechterung der Abscheideeffektivität eintritt.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Entmischung von Erntegütern vorzuschlagen, die die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst.
Indem die Erregung der Gutschicht auf dem Hordenschüttler in Abhängigkeit von einem oder mehreren Parametern des Erntegutes änderbar ist, wird sichergestellt, dass die Erregung der Gutschicht in der Weise beeinflussbar ist, dass sich stets optimale Entmischungs- und Abscheidebedingungen für die noch in der Gutschicht enthaltenen sogenannten Restkörner ergeben.
Im einfachsten Fall können die Parameter des Erntegutes die Erntegutart, der Erntegutdurchsatz, die Feuchte des Erntegutes, die Erntegutgeschwindigkeit sowie die Struktur des Erntegutes sein. Indem einer oder mehrere dieser Parameter bei der Einstellung der Erregerschwingung auf dem Hordenschüttler berücksichtigt werden, kann sehr präzise Einfluss auf sich ändernde Ernteguteigenschaften und damit verbunden, sich ändernde Abscheidebedingungen für die Restkörner genommen werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dann, wenn die Erregung der Gutschicht auf dem Hordenschüttler an die Eigenfrequenz der erregten Gutschicht anpassbar ist, sodass sicher vermieden wird, dass die Erregerschwingung der eigenfreuquenzbedingten Schwingung der Gutschicht entspricht, da dies stets zu einer Verschlechterung der Restkornabscheidung führt.
Die Erregung der Gutschicht auf dem Hordenschüttler kann auch dadurch zu einer weiter verbesserten Kornabscheidung führen, dass die Erregung in Abhängigkeit von dem Verlauf der Kornabscheidung auf dem Hordenschüttler änderbar ist. Auf diese Weise kann unmittelbar auf eine sich verschlechternde Restkornabscheidung auf dem Hordenschüttler reagiert werden.
Indem als Parameter des Erntegutes die Fördergeschwindigkeit gewählt wird und die Fördergeschwindigkeit des Erntegutes auf dem Hordenschüttler in Abhängigkeit von dem über den Hordenschüttler bewegten Erntegutdurchsatz einstellbar ist, wird sichergestellt, dass jeweils die für niedrige Kornverluste und eine damit korrespondierende effiziente Entmischung erforderliche optimale Gutgeschwindigkeit des Erntegutes auf dem Hordenschüttler erreicht wird.
In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Erntegutdurchsatz entweder unmittelbar auf dem Hordenschüttler selbst oder an beliebiger Stelle im Mähdrescher ermittelt werden, sofern das generierte Durchsatzsignal proportional zum Erntegutdurchsatz auf dem Hordenschüttler ist. Indem das Durchsatzsignal bereits vor dem Auftreffen des Erntegutes auf dem Hordenschüttler generiert wird, kann zudem sichergestellt werden, dass mit dem Auftreffen des entsprechenden Erntegutes auf dem Hordenschüttler sofort auf dessen Erregung Einfluss genommen werden kann.
Eine besonders einfache Form der Einflussnahme auf die Geschwindigkeit des Erntegutes auf dem Hordenschüttler ergibt sich dann, wenn ein oder mehrere Betriebsparameter des Hordenschüttlers geändert werden sodass die Intensität der Gutmitnahme auf dem Hordenschüttler entweder zu- oder abnimmt. Im einfachsten Fall können diese Betriebsparameter des Hordenschüttlers von der Hordenschüttlerdrehzahl, der Amplitude der Gutschichterregung oder der sich in Abhängigkeit von der Bewegung der Schüttlerhorden ergebenden Schwingbewegung des Hordenschüttlers gebildet werden, da insbesondere diese Parameter maßgeblichen Einfluss auf die Intensität der Gutmitnahme auf dem Hordenschüttler haben.
Eine konstruktiv einfache Umsetzung des Verfahrens ergibt sich dann, wenn dem Mähdrescher zur Sensierung des Durchsatzes im Mähdrescher und der Gutgeschwindigkeit auf dem Hordenschüttler ein oder mehrere an sich bekannte Sensoren zugeordnet sind, die dem Durchsatz der jeweiligen Teilströme proportionale Durchsatzsignale und der Gutgeschwindigkeit auf dem Hordenschüttler proportionale Gutgeschwindigkeitssignale generieren, die dann in einer Steuer- und Auswerteinheit zu Istwerten des Erntegutdurchsatzes und der Gutgeschwindigkeit auf dem Hordenschüttler verrechnet werden, sodass zunächst auf einfache Weise die Basisdaten für das erfindungsgemäße Verfahren bestimmbar sind.
Aufgrund dessen, dass das Abscheideergebnis neben dem Durchsatz und der Gutgeschwindigkeit von einer Vielzahl von Parametern beeinflusst wird, sind in der Steuer- und Auswerteinheit erntegutart- und erntegutdurchsatzabhängige Gutgeschwindigkeits-Kennlinien hinterlegt, aus denen für die ermittelten Erntegutdurchsätze optimale Gutgeschwindigkeiten auf dem Hordenschüttler ermittelbar sind.
Eine besonders zielführende Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann erreicht, wenn zumindest ein Optimierungskriterium niedrige Kornverluste sind, da dies regelmäßig das den Betreiber des Mähdreschers vordergründig interessierende Optimierungskriterium darstellt.
Da die Zusammenhänge zwischen der Gutgeschwindigkeit, den Ernteguteigenschaften und den Betriebsparametern des Hordenschüttlers sehr komplex sind, ermittelt die Steuer- und Auswerteinheit unmittelbar neben der optimierten, auf den jeweiligen Erntegutdurchsatz abgestimmten Gutgeschwindigkeit, zugleich die optimierten Betriebsparameter, wobei dies neben der Entscheidung, welche Betriebsparameter zu optimieren sind, zugleich den konkreten Einstellwert für den jeweiligen Betriebsparameter betrifft.
Damit der Betreiber über die ablaufenden Optimierungsvorgänge unterrichtet ist und gegebenenfalls in den Optimierungsprozess eingreifen kann, ist das erfindungsgemäße Verfahren so ausgebildet, dass einerseits die ermittelten optimierten Betriebsparameter unmittelbar an den jeweiligen Arbeitsorganen eingestellt werden und/oder dem Betreiber zur Anzeige gebracht werden.
Eine weitere Verbesserung der Entmischungsvorgänge auf dem Hordenschüttler wird dann erreicht, wenn die Hangneigung des Mähdreschers in die zu ermittelnde Erregung der Gutschicht einfließt.
Indem der Hordenschüttlerantrieb relativ zum Maschinenrahmen des Mähdreschers bewegbar ist, wird zudem sichergestellt, dass einerseits die Entmischung auf dem Hordenschüttler effektivierbar ist und zudem auf einfache Weise Einfluss auf die Erregung der Gutschicht genommen werden kann.
Auf konstruktiv einfache Weise kann die Relativbewegung des Hordenschüttlerantriebs zum Maschinenrahmen des Mähdreschers dadurch erreicht werden, dass der Hordenschüttlerantrieb von einem Zwischenrahmen aufgenommen wird und dieser Zwischenrahmen relativ zum Maschinenrahmen bewegbar ist. Dies ermöglicht, dass der primäre Hordenschüttlerantrieb nahezu unverändert in das neue System integriert werden kann.
Ein konstruktiv einfach ausgeführter und damit kostengünstiger Antrieb des Zwischenrahmens wird dann gewährleistet, wenn der Antrieb des Zwischenrahmens als an sich bekannter Kurbelantrieb ausgeführt ist. Ein besonders intensiver Einfluss auf die Entmischung auf dem Hordenschüttler bewirkt dieser zusätzliche Kurbelantrieb dann, wenn er so dimensioniert ist, dass er dem Hordenschüttler eine zusätzliche Schwingbewegung aufprägt.
Um eine hohe Flexibilität in der Änderung der Schwingbewegung des Hordenschüttlers zu erreichen, können der Hordenschüttlerantrieb und der Kurbelantrieb des Zwischenrahmens so dimensioniert sein, dass sie entweder synchron oder asynchron umlaufen. Ebenfalls eine hohe Flexibilität wird erreicht, wenn das Drehzahlverhältnis zwischen dem Hordenschüttlerantrieb und dem Kurbelantrieb des Zwischenrahmens änderbar ist.
Eine erhebliche Einsparung an Antriebsbaugruppen wird dann erreicht, wenn der Antrieb dieses Zwischenrahmens an den ohnehin im Mähdrescher vorhandenen Antrieb des Rücklaufbodens gekoppelt wird.
Zudem kann der Regelmechanismus der Steuer- und Auswerteinheit so gestaltet sein, dass die Drehzahl des Hordenschüttlerantriebs und die Drehzahl des den Zwischenrahmen antreibenden Kurbeltriebs sowohl aufeinander als auch auf die Kröpfung der Kurbelwellen abgestimmt ist sodass Resonanzen und damit verbundenes Aufschwingen des Gesamtsystems vermieden werden.
Die Flexibilität der Gutschichterregung wird auch dadurch weiter erhöht, wenn jede Schüttlerhorde separat durch einen Hordenschüttlerantrieb und einem diesen zugeordneten weiteren Kurbelantrieb erregt wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind Gegenstand weiterer Unteransprüche und werden nachfolgend an Hand eines in mehreren Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:
1 Seitenansicht eines Mähdreschers mit erfindungsgemäßem Schüttlerantrieb
2 Detailansicht des Schüttlerantriebs in einer ersten Ausführungsform
3 Detailansicht des Schüttlerantriebs in einer weiteren Ausführungsform
4 eine schematische Darstellung der Steuerung des Schüttlerantriebs in Seitenansicht
Der in 1 schematisch dargestellte Mähdrescher 1 nimmt in seinem frontseitigen Bereich ein Getreideschneidwerk 2 auf, welches in an sich bekannter Weise mit dem Schrägförderer 3 des Mähdreschers 1 verbunden ist. Das Querförderorgan 4 des Schneidwerkes 2 übergibt das Erntegut 5 an den Schrägförderer 3, wobei dieser das Erntegut 5 mittels umlaufendem Förderer 6 in seinem obenseitigen rückwärtigen Bereich an die Dreschorgane 7 des Mähdreschers 1 übergibt. In dem ein- oder mehrtrommelig ausgeführten Dreschwerk 7 wird das Erntegut 5 zwischen den Dreschtrommeln 8 und einem diese wenigstens teilweise ummantelnden Dreschkorb 9 hindurchgeführt und in zumindest zwei Teilströme 10, 11 getrennt. Der erste Teilstrom 10 besteht im Wesentlichen aus Körnern, Kurzstroh und Spreu und wird über einen Vorbereitungsboden 12 unmittelbar einer aus verschiedenen Siebebenen 13 bestehenden Reinigungseinrichtung 14 zugeführt. Die Reinigungseinrichtung 14 nimmt zudem eine Gebläseeinheit 15 auf, die einen die Siebebenen 13 durchsetzenden Luftstrom 16 generiert.
Der im rückwärtigen Bereich des Dreschwerks 7 aus diesem austretende weitere, im Wesentlichen aus Stroh und einem Restkornanteil bestehende Teilstrom 11 wird mittels einer Strohleittrommel 17 auf eine als Hordenschüttler 18 ausgeführte Trenneinrichtung 19 geleitet. Durch die noch näher zu beschreibende Bewegung des Hordenschüttlers 18 wird ein großer Anteil der in der Strohschicht enthaltenen Körner 21 auf dem Hordenschüttler 18 abgeschieden und über einen sogenannten Rücklaufboden 20 und den Vorbereitungsboden 12 an die Reinigungseinrichtung 14 übergeben.
In der Reinigungseinrichtung 14 wird schließlich aus den in sie eingeleiteten verschiedenen Gutströmen 10, 21 ein gereinigter Körnerstrom 22 mittels Förderelevatoren 23 in einen Korntank 24 gefördert und dort zwischengespeichert. Die Entleerung des Korntanks 24 erfolgt in der Regel mittels eines Korntankentleerförderers 25.
In an sich bekannter Weise wird der Hordenschüttler 18 von in Längsrichtung des Mähdreschers 1 weisenden nebeneinander angeordneten Schüttlerhorden 26 gebildet, die jeweils untenseitig in einem vorderen sowie einem nachgeordneten Bereich Lagerflansche 27 aufnehmen, die von in Lagerbuchsen 29 laufenden Kurbelwellen 28 durchsetzt werden. Nach dem Stand der Technik sind diese Kurbelwellen 28 endseitig in Flanschlagern 30 am schematisch dargestellten Maschinenrahmen 31 des Mähdreschers 1 gelagert, wobei der Antrieb der Kurbelwellen 28 im einfachsten Fall über einen Riementrieb 32 erfolgt. Dabei werden die im Maschinenrahmen 31 gelagerten Kurbelwellen 28 so in eine Drehbewegung versetzt, dass die von den Kurbelwellen 28 durchsetzten Lagerflansche 27 die Schüttlerhorden 26 mit einer definierten Drehzahl n1 auf Kreisbahnen 33 bewegen. Durch diese Drehbewegung der Schüttlerhorden 26 wird das von den Dreschorganen 7 an den Hordenschüttler 18 übergebene Erntegut 11 auf diesem in Form einer Aneinanderreihung von Wurfbewegungen gefördert und schließlich im rückwärtigen Bereich des Hordenschüttlers 18 aus dem Mähdrescher 1 herausgefördert.
2 zeigt den erfindungsgemäßen Hordenschüttlerantrieb 34 in einer schematischen Detailansicht. Die im frontseitigen und rückwärtigen Bereich der Schüttlerhorden 26 diesen untenseitig zugeordneten Kurbelwellen 28 sind nunmehr in Lagerflanschen 35 drehbar gelagert, wobei die Lagerflansche 35 in erfindungsgemäßer Weise von einem Zwischenrahmen 36 drehfest aufgenommen werden. Der Zwischenrahmen 36 ist so ausgeführt, dass er sich sowohl in Längs- als auch in Querrichtung der Schüttlerhorden 26 unterhalb des Hordenschüttlers 18 erstreckt und eine Vielzahl der beschriebenen Lagerflansche 35 aufnehmen kann. Der Zwischenrahmen 36 steht über weitere Lagerflansche 37 mit zumindest einem weiteren Kurbelantrieb 38 in Wirkverbindung, Der weitere Kurbelantrieb 38 wird von ersten und zweiten Kurbelschwingen 39 gebildet, die einenends um horizontale Achsen 40 schwenkbeweglich mit den weiteren Lagerflanschen 37 des Zwischenrahmens 36 verbunden sind. Anderenends werden die Kurbelschwingen 39 in Lagerstellen 41 schwenkbeweglich im Maschinenrahmen 3i des Mähdreschers 1 abgestützt. Im einfachsten Fall sind die Kurbelschwingen 39 jeweils paarweise quer zum Hordenschüttler 18 und zueinander beabstandet an dem Maschinenrahmen 31 des Mähdreschers 1 angeordnet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass auch eine Vielzahl von Kurbelschwingen 39 zueinander benachbart und jeweils quer zum Hordenschüttler 18 diesem zugeordnet sein können, sodass eine Reduzierung der Belastung der einzelnen Kurbelschwinge 39 möglich wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die im vorderen Bereich des Hordenschüttlers 18 angeordneten Kurbelschwingen 39 gelenkig mit wenigstens einer Koppel 42 verbunden, wobei die Koppel 42 anderenends um eine horizontale Achse 43 schwenkbeweglich an einer im Maschinenrahmen 31 des Mähdreschers 1 abgestützten Kurbel 44 angreift. Im einfachsten Fall kann die Kurbel 44 des weiteren Kurbelantriebs 38 wiederum mittels nicht näher dargestelltem Riementrieb 45 angetrieben werden. Der Riementrieb 45 versetzt die Kurbel 44 in Drehbewegung, wobei die Kurbel 44 mit der Drehzahl n2 umläuft. Dabei werden über die Koppel 42 zunächst die frontseitigen Kurbelschwingen 39 und über den Zwischenrahmen 36 die nachgeordneten Kurbelschwingen 39 gemäß der dargestellten Pfeilrichtung 46 in eine schwingende Bewegung versetzt. Diese schwingende Bewegung 46 des Zwischenrahmens 36 führt dazu, dass jeder Schüttlerhorde 26 neben der von dem Hordenschüttlerantrieb 34 hervorgerufenen, umlaufenden Bewegung 47 eine Schwingbewegung 48 aufgeprägt wird, sodass nunmehr die Bewegung des Erntegutes 11 auf dem Hordenschüttler 18 sowohl von der umlaufenden Bewegung der Schüttlerhorden 26 als auch ihrer von dem angetriebenen Zwischenrahmen 36 hervorgerufenen Schwingbewegung 48 des Hordenschüttlers 18 beeinflusst wird.
Eine besonders einfache Ausführung des den Zwischenrahmen 36 in Schwingung versetzenden Kurbelantriebs 38 wird gemäß 3 dann erreicht, wenn der Zwischenrahmen 36 über Verbindungsstege 49 starr mit dem sich unterhalb des Hordenschüttlers 18 erstreckenden Rücklaufboden 20 gekoppelt ist. Da der Rücklaufboden 20 in der Regel umlaufend angetrieben wird, könnte dadurch der Kurbelantrieb 38 für den erfindungsgemäßen Zwischenrahmen 36 unmittelbar von dem nicht dargestellten Antrieb des Rücklaufbodens 20 gebildet werden.
Mit einer Ausführung nach den 1 bis 3 wird ein Hordenschüttlerantrieb geschaffen, der es auf einfache Weise ermöglicht die Erregung 48 der Gutschicht 11 auf dem Hordenschüttler 18 zu beeinflussen, indem die Drehzahlen n1, n2 des Hordenschüttlerantriebs 34 und des weiteren Kurbelantriebs 38 gezielt in Abhängigkeit von einem oder mehreren Parametern der über den Hordenschüttler 18 geförderten Gutschicht 11 in noch näher zu beschreibender Weise veränderbar sind.
Gemäß 4 sind dem Mähdrescher 1 verschiedene sogenannte Durchsatzsensoren 50–54 zugeordnet, die in an sich bekannter Weise in Wechselwirkung mit einer Steuer- und Auswerteinheit 55 in der Lage sind, aus verschiedenen spezifischen Parametern des jeweils sensierten Gutstromes den Erntegutdurchsatz des jeweiligen Teilstromes oder den insgesamt den Mähdrescher 1 durchlaufenden Erntegutdurchsatz zu bestimmen. Im einfachsten Fall könnte der Schrägförderer 3 einen mit einem Potentiometer 50, gekoppelten Tastbügel 51 aufweisen, der die erntegutmengenabhängige Auslenkung des Förderers 6 bestimmt, wobei ein erntegutmengenproportionales Signal X1 an die Steuer- und Auswerteinheit 55 übergeben wird. Ferner ist es auch möglich, dass beispielsweise einer Dreschtrommel 8 ein an sich bekannter Drehmomentsensor 52 zugeordnet ist, der für den die Dreschorgane 7 durchlaufenden Erntegutstrom 5 ein erntegutmengenproportionales Signal X2 generiert, weiches an die Steuer- und Auswerteinheit 55 übergeben wird. Aus dem Stand der Technik ist es auch bekannt beispielsweise Drucksensoren 53 im Bereich der Reinigungseinrichtung 14 einzusetzen, die erntegutmengenproportionale Drucksignale X3 an die Steuer- und Auswerteinheit 55 übermitteln. Unter Berücksichtigung verschiedener weiterer Parameter, wie etwa der Erntegutfeuchte, der Erntegutdichte, die unter anderem maßgeblich von der Struktur des Erntegutes bestimmt wird, und der Erntegutart sind derartig generierte erntegutmengenproportionale Signale X1-X3 in der Steuer- und Auswerteinheit 55 zu Erntegutdurchsätzen 5, 10, 11, 21 verrechenbar. Obgleich der in die Dreschorgane 7 integrierte Drehmomentsensor 52 schon recht gut zur Bestimmung der Menge des auf den Hordenschüttler 18 gelangenden Erntegutes 11 geeignet ist, wäre es aber auch denkbar, dem Hordenschüttler 18 selbst eine Tastbügel-Potentiometer-Kombination 54 zuzuordnen, die ein erntegutproportionales Signal X4 generiert und an die Steuer- und Auswerteinheit 55 übergibt. Insbesondere aus dem Signal X4 kann die Steuer- und Auswerteinheit 55 den auf den Hordenschüttler gelangten Erntegutdurchsatz 11 ermitteln. Zur Bestimmung der Gutgeschwindigkeit vG auf dem Hordenschüttler 18 kann diesem obenseitig beispielsweise ein Infrarotsensor 56 zur Bestimmung einer mittleren Geschwindigkeit des Erntegutes 11 zugeordnet sein, wobei das gutgeschwindigkeitsproportionale Signal X5 ebenfalls an die Steuer- und Auswerteinheit 55 übergeben wird.
Indem nun ein oder mehrere der vorgenannten Sensoren 50–54 erntegutmengenproportionale Signale X1-X4 und der Infrarotsensor 56 ein zur Geschwindigkeit der Gutschicht 11 auf dem Hordenschüttler 18 proportionales Signal X5 generieren, können in der Steuer- und Auswerteinheit 55 definierten Gutdurchsätzen 11 auf dem Hordenschüttler 18 definierte Gutgeschwindigkeiten vG zugeordnet werden. Zudem verfügt der Mähdrescher 1 in an sieh bekannter Weise über sogenannte Körnersensoren 57, 58, die sowohl im rückwärtigen Bereich des Hordenschüttlers 18 als auch der Reinigungseinrichtung 14 angeordnet sind und die aus dem Mähdrescher 1 austretenden Verlustkörner 59 sensieren.
Aufgrund der bekannten Zusammenhänge von Gutdurchsatz, Geschwindikeit vG der Gutschicht 11 auf dem Hordenschüttler 18, Erntegutart- und -eigenschaften sowie den Kornverlusten 59 sind in der Steuer- und Auswerteinheit 55 Kennlinien 60 hinterlegt, die definierten Erntegutdurchsätzen 11 auf dem Hordenschüttler 18 definierte Gutgeschwindigkeiten vG oder Gutgeschwindigkeitsintervalle zuordnen. Auf diese Weise wird es möglich, durchsatzabhängig optimierte Werte für die Gutgeschwindigkeit vG der Gutschicht 11 auf dem Hordenschüttler 18 zu ermitteln, wobei das maßgebende Optimierungskriterium niedrige Kornverluste 59 sind. Dies wird in Bezug auf den Hordenschüttler um so verständlicher, wenn man berücksichtigt, dass der mit hoher Geschwindigkeit aus den Dreschorganen 7 austretende Erntegutstrom 11 im Bereich des Hordenschüttlers 18 aufgrund der erheblichen Abnahme der Fördergeschwindigkeit eine deutliche Ausdehnung in vertikaler Richtung erfährt, die dazu führt, dass die in dem Gutstrom 11 befindlichen Restkörner einen erheblich längeren Weg bis zu ihrer Abscheidung an der Schüttlerhorde 26 zurücklegen müssen. Zudem wirkt die bereits beschriebene, durch die stets gleiche Erregung der Gutschicht 11, mittels des umlaufenden Hordenschüttlerantriebs 34 hervorgerufene Verdichtung des Erntegutstromes 11, einer schnellen und effizienten Abscheidung der Körner aus der über den Hordenschüttler 18 geförderten Gutschicht 11 entgegen.
In erfindungsgemäßer Weise kann durch die Ermittlung des über den Hordenschüttler 18 geförderten Erntegutdurchsatzes 11 und unter Hinzuziehung der in der Steuer- und Auswereinheit 55 hinterlegten Kennlinien 60 eine optimierte Gutgeschwindigkeit vG auf dem Hordenschüttler 18 ermittelt werden. Diese optimierte Fördergeschwindigkeit vG kann im einfachsten Fall dadurch erreicht werden, dass die Steuer- und Auswerteinheit 55 über einen Regelalgorithmus 61 verfügt, der die Anpassung der tatsächlichen Gutgeschwindigkeit vG an die ermittelte optimierte Gutgeschwindigkeit vG dadurch erreicht, dass in der Steuer- und Auswerteinheit 55 Ausgangssignale Y generiert werden, die eine Änderung einer oder mehrere Betriebsparameter 62 des Hordenschüttlers 18 bewirken. Indem deren Änderung durch die Steuer- und Auswerteinrichtung 55 selbsttätig vorgenommen wird, wird ein Regelsystem geschaffen, dass sehr effizient auf Durchsatz- und Kornverluständerungen reagieren kann, ohne dass der Betreiber 63 des Mähdreschers 1 unmittelbar in diesen Prozess eingebunden ist. Eine Änderung der Gutgeschwindigkeit vG durch Einflussnahme auf die Betriebsparameter 62 des Hordenschüttlers 18 kann im einfachsten Fall durch Änderung der Drehzahl n1 des Hordenschüttlerantriebs 34 und/oder durch Änderung der Drehzahl n2 des weiteren, den Zwischenrahmen 36 bewegenden Kurbelantriebs 38 vorgenommen werden, wobei die Drehzahl n2 maßgeblich die Schwingbewegung 48 des Hordenschüttlers 18 beeinflusst. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Steuer- und Auswerteinheit 55 in der Weise arbeitet, dass an Hand der hinterlegten Kennlinien 60 zunächst optimiere Gutgeschwindigkeiten vG ermittelt werden und sodann aus diesen optimierten Gutgeschwindigkeiten vG der Umfang der Änderung eines oder mehrerer Betriebsparameter 62 ermittelt und an dem jeweiligen Organ 34, 38 eingestellt wird. Zugleich wird die sich einstellende Gutgeschwindigkeit vG auf dem Hordenschüttler 18 mittels des Infrarotsensors 56 registriert und gegebenenfalls wird der Optimierungsvorgang solange wiederholt, bis die sich einstellende Gutgeschwindigkeit vG auf dem Hordenschüttler 18 der in der Steuer- und Auswerteinheit 55 ermittelten Gutgeschwindigkeit vG entspricht. Damit die Regelung in akzeptablen Grenzen arbeitet, können für die Gutgeschwindigkeit vG und den Gutdurchsatz Bereiche angegeben werden, innerhalb derer eine Änderung der eingestellten Betriebsparameter 62 nicht vorgenommen wird. Es ist auch denkbar, dass die ermittelten optimierten Betriebsparameter 62 dem Betreiber 63 visuell angezeigt werden, sodass dieser über die selbsttätige Änderung der Betriebsparameter 62 informiert ist oder die Änderung der Betriebsparameter 62 selbst vornehmen kann, wobei letzteres eher die Ausnahme sein wird.
Um einen möglichst großen Auflockerungseffekt zu erzielen, können der Hordenschüttlerantrieb 34 und der Kurbelantrieb 38 des Zwischenrahmens 36 so aufeinander abgestimmt sein, dass ihre Antriebsglieder 28, 44 (2) synchron oder asynchron umlaufen. Zudem sind die Kurbelschwingen 39 so in ihren Lagerstellen 41 am Maschinenrahmen 31 des Mähdreschers 1 fixiert, dass sie in ihrer Neigung unabhängig voneinander verstellbar sind. Dies führt zu einer weiteren Flexibilisierung der Schwingbewegung 48 des Hordenschüttlers 18. Mit gleicher Zielrichtung kann ferner durch nicht näher dargestellte Übersetzungsstufen dafür gesorgt werden, dass das Drehzahlverhältnis zwischen der Drehzahl n1 des Hordenschüttlerantriebs 34 und der Drehzahl n2 des dem Zwischenrahmen 36 zugeordneten Kurbelantriebs 38 konstant gehalten wird oder änderbar ist.
Aufgrund dessen, dass das über den Hordenschüttler 18 geförderte Erntegut 11 sehr unterschiedlich strukturiert ist und im Wesentlichen aus langhalmigem Stroh sowie Kurzstroh und Spreu besteht, können sich innerhalb der Gutschicht auf dem Hordenschüttler unterschiedliche Schwingungszustände und Bewegungsabläufe einzelner Gutmatten ergeben. Gemäß der Erfindung kann die in der Steuer- und Auswerteinheit 55 in Abhängigkeit von den verschiedensten Parametern des Erntegutes 11 ermittelte Erregung der Gutschicht so ausgestaltet sein, dass die Erregung an die sich einstellende Eigenschwingfrequenz der Gutschicht auf dem Hordenschüttler anpassbar ist. Im einfachsten Fall wird die beschriebene Änderung der Erregung der Gutschicht durch Einflussnahme auf die Betriebsparameter des Hordenschüttlers 18 bewirkt, wobei diese Betriebsparameter erfindungsgemäß von der Drehzahl n1 des Hordenschüttlerantriebs 34, der Drehzahl n2 des weiteren Kurbelantriebs 38 und/oder der Amplitute der Gutschichterregung gebildet werden.
Zudem kann das erfindungemäße Verfahren so ausgeführt sein, dass dem Mähdrescher in an sich bekannter und deshalb nicht näher dargestellter Weise Neigungssensoren zugeordnet sind, deren der Maschinenneigung proportionalen Signale ebenfalls bei der Ermittlung der optimalen Gutschichterregung berücksichtigt werden. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass ein hangneigungsabhängiger, die Kornabscheidung negativ beeinflussender Quertransport der Gutschicht 11 auf dem Hordenschüttler 18 vermieden werden kann.
In vorteilhafter Weiterbildung können der beschriebene Hordenschüttlerantrieb 34 und der diesem zugeordnete weitere Kurbelantrieb 38 so gestaltet sein, dass jeder Schüttlerhorde 26 oder einer bestimmten Anzahl von Schüttlerhorden 26 derartige Antriebe 34, 38 zugeordnet sind, sodass eine weitere Flexibilisierung der Erregung der Gutschicht 11 auf dem Hordenschüttler 18 erreicht wird.
Es liegt im Rahmen des Könnens eines Fachmanns das beschriebene Ausführungsbeispiel in nicht dargestellter Weise abzuwandeln oder in anderen Maschinensystemen einzusetzen, um die beschriebenen Effekte zu erzielen, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

1: Mähdrescher
2: Getreideschneidwerk
3: Schrägförderer
4: Querförderorgan
5: Erntegut
6: Förderer
7: Dreschorgane
8: Dreschtrommel
9: Dreschkorb
10: Teilstrom
11: Teilstrom
12: Vorbereitungsboden
13: Siebebenen
14: Reinigungseinrichtung
15: Gebläseeinheit
16: Luftstrom
17: Strohleittrommel
18: Hordenschüttler
19: Trenneinrichtung
20: Rücklaufboden
21: Körner-Beimengungsstrom
22: Körnerstrom
23: Förderelevator
24: Korntank
25: Korntankentleerförderer
26: Schüttlerhorde
27: Lagerflansch
28: Kurbelwelle
29: Lagerbuchse
30: Flanschlager
31: Maschinenrahmen
32: Riementrieb
33: Kreisbahn
34: Hordenschüttlerantrieb
35: Lagerflansch
36: Zwischenrahmen
37: Lagerflansch
38: Kurbelantrieb
39: Kurbelschwinge
40: horizontale Achse
41: Lagerstelle
42: Koppel
43: horizontale Achse
44: Kurbel
45: Riementrieb
46: Pfeilrichtung
47: umlaufende Bewegung
48: Schwingbewegung
49: Verbindungssteg
50: Potentiometer
51: Tastbügel
52: Drehmomentsensor
53: Drucksensor
54: Tastbügel-Potentiometer-Kombination
55: Steuer- und Auswerteinheit
56: Infrarotsensor
57: Körnersensor
58: Körnersensor
59: Verlustkörner
60: Kennlinie
61: Regelalgorithmus
62: Betriebsparameter
63: Betreiber
64: Schwingbewegung
65: Schwingungsrichtungswinkel
n1: Kurbelwellendrehzahl
n2: Kurbeldrehzahl
X1..4: erntegutmengenproportionale
: Signale
X5: Gutgeschwindigkeitssignal
vG: Gutgeschwindigkeit

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers, dessen Maschinenrahmen Arbeitsorgane zur Bearbeitung des geernteten Gutstromes aufnimmt und wobei den als Dreschwerk ausgeführten Arbeitsorganen zumindest eine, mittels Hordenschüttlerantrieb erregte Korn-Stroh-Trenneinrichtung nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregung der Gutschicht (11) auf dem Hordenschüttler (18, 19) in Abhängigkeit eines oder mehrere Parameter des Erntegutes (11) änderbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter des Erntegutes (11) die Erntegutart, der Erntegutdurchsatz, die Erntegutfeuchte, die Erntegutgeschwindigkeit (vG) und/oder die Struktur des Erntegutes (11) sein können.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregung der Gutschicht (11) an die Eigenfrequenz des zu erregenden Erntegutes (11) anpassbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregung der Gutschicht (11) auf dem Hordenschüttler (18, 19) in Abhängigkeit vom Abscheideverlauf auf dem Hordenschüttler (18, 19) änderbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter des Erntegutes (11) die Fördergeschwindigkeit (vG) ist und die Fördergeschwindigkeit (vG) des Erntegutes (11) auf dem wenigstens einen Hordenschüttler (18, 19) in Abhängigkeit vom Erntegutdurchsatz (14) einstellbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erntegutdurchsatz von dem Erntegutdurchsatz (11) auf dem Hordenschüttler (17, 18) und/oder von einem den Mähdrescher (1) durchlaufenden, dem Erntegutdurchsatz (11) auf dem Hordenschüttler (18, 19) annähernd proportionalen Erntegutdurchsatz (5, 10, 21) gebildet wird.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Fördergeschwindigkeit (vG) des Erntegutes (11) durch Änderung eines oder mehreren Betriebsparameter (n1, n2, 28, 48) des wenigstens einen Hordenschüttlers (18, 19) erreicht wird.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Betriebsparameter (n1, n2, 28, 48) die Hordenschüttlerdrehzahl (n1), die Amplitude der Gutschichterregung und/oder die Schwingungbewegung (n2, 48) des Hordenschüttlers (18, 19) sind.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren (50–54) zur Erfassung des Gutdurchsatzes (5, 10, 11, 21) auf dem Hordenschüttler (18, 19) und/oder an beliebiger Position innerhalb des Mähdreschers (1) sowie Sensoren (56) zur Erfassung der Gutgeschwindigkeit (vG) auf dem Hordenschüttler (18, 19) vorgesehen sind, deren durchsatz- und geschwindigkeitsproportionalen Signale (X1-X5) in einer Steuer- und Auswerteinheit (55) zu Istwerten des Erntegutdurchsatzes und der Erntegutgeschwindigkeit (vG) auf dem Hordenschüttler (18, 19) verrechnet werden.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuer- und Auswerteinheit (55) erntegutart- und erntegutdurchsatzabhängige Gutgeschwindigkeits-Kennlinien (60) hinterlegt sind, aus denen für die ermittelten Erntegutdurchsätze optimale Gutgeschwindigkeiten (vG) auf dem Hordenschüttler (18, 19) ermittelt werden.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Optimierungskriterium niedrige Kornverluste sind.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuer- und Auswerteinheit (55) aus den optimierten Geschwindigkeiten (vG) des Erntegutes (91) ein oder mehrere optimierte Betriebsparameter (n1, n2, 28, 48) des Hordenschüttlers (18, 19) ermittelt werden.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten optimierten Betriebsparameter (n1, n2, 28, 48) des Hordenschüttlers (18, 19) dem Betreiber (63) visuell zur Anzeige gebracht werden und/oder selbsttätig an dem wenigstens einen Hordenschüttler (18, 19) eingestellt werden.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregung der Gutschicht (11) auf dem Hordenschüttler (18, 19) die Hangneigung des Mähdreschers (1) berücksichtigt.
Vorrichtung zum Betreiben eines Mähdreschers, dessen Maschinenrahmen Arbeitsorgane zur Bearbeitung des geernteten Gutstromes aufnimmt und wobei den als Dreschwerk ausgeführten Arbeitsorganen zumindest eine, mittels Hordenschüttlerantrieb erregte Korn-Stroh-Trenneinrichtung nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hordenschüttlerantrieb (34) relativ zum Maschinenrahmen (31) des Mähdreschers (1) bewegbar ist.
Vorrichtung zum Betreiben eines Mähdreschers nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des Hordenschüttlerantriebs (34) von einem Zwischenrahmen (36) aufgenommen wird und der Zwischenrahmen (36) relativ zum Maschinenrahmen (31) bewegbar ist.
Vorrichtung zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der Ansprüche 15–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung des Zwischenrahmens (36) zum Maschinenrahmen (31) durch einen Kurbelantrieb (38) bewirkt wird.
Vorrichtung zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der Ansprüche 15–17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelantrieb (38) den Zwischenrahmen (36) in eine schwingende Bewegung versetzt.
Vorrichtung zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der Ansprüche 15–18, dadurch gekennzeichnet, dass der Hordenschüttlerantrieb (34) und der weitere Kurbelantrieb (38) synchron oder asynchron umlaufen.
Vorrichtung zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der Ansprüche 15–19, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hordenschüttler (18, 19) untenseitig in an sich bekannter Weise ein angetriebener Rücklaufboden (20) zugeordnet ist und der Zwischenrahmen 35 drehfest mit dem Rücklaufboden (20) verbunden ist.
Vorrichtung zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der Ansprüche 15–20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kröpfung der Kurbelwellen (28) des Hordenschüttlerantriebs (34) des wenigstens einen Hordenschüttlers (18, 19), die von dem weiteren Kurbelantrieb (38) bewirkte Bewegung des Zwischenrahmens (36) und die Erregerfrequenzen (n1, n2) des Hordenschüttlerantriebs (34) und des weiteren Kurbelantriebs (38) aufeinander abgestimmt sind.
Vorrichtung zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der Ansprüche 15–24, dadurch gekennzeichnet, dass der Hordenschüttler (18, 19) an sich bekannte Schüttlerhorden (26) aufweist, die über Kurbelwellen (28) in eine umlaufende Bewegung (47) versetzt werden und wobei jede Schüttlerhorde (26) von einem separaten Hordenschüttlerantrieb (34) und einem diesen zugeordneten weiteren Kurbelantrieb (38) erregt wird.
Vorrichtung zum Betreiben eines Mähdreschers nach einem der Ansprüche 15–22, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsrichtungswinkel (48) und/oder das Drehzahlverhältnis (n1, n2) zwischen Hordenschüttlerantrieb (34) und dem weiteren Kurbelantrieb (38) verstellbar ist.