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Die
Erfindung betrifft eine Siebanordnung für einen Mähdrescher
mit wenigstens einem mit Öffnungen ausgestatteten Sieb
und einem mit dem Sieb in Antriebsverbindung stehenden Antrieb,
mit dem das Sieb in eine Schwingbewegung versetzbar ist.
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Stand der Technik
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Landwirtschaftliche
Mähdrescher sind große Maschinen, die landwirtschaftlich
angebautes Erntegut, das Korn trägt, ernten, dreschen,
trennen und reinigen. Das erhaltene saubere Korn wird in einem am
Mähdrescher angeordneten Korntank gespeichert. Das Reinigen
des ausgedroschenen Korns erfolgt mittels eines Siebkastens, der
in der Regel zwei übereinander angebrachte Siebe mit für
Körner durchlässigen Öffnungen enthält
und durch ein Gebläse mit einem Luftstrom beaufschlagt
wird. Die Siebe sind in der Regel mit beweglichen Lamellen ausgestattet,
die eine Verstellung der Öffnungsgrößen der
Siebe erlauben. Unterhalb der Siebe sind Förderböden
angebracht, wobei ein Förderboden unterhalb des Untersiebs
das saubere Korn zu einer Querförderschnecke fördert,
welche es einem Körnerelevator übergibt, der es
schließlich dem Korntank zuführt. Ein Förderboden
unterhalb des rückwärtigen Bereichs des Obersiebs
führt mit Erntegutresten vermischtes Korn einer anderen
Querförderschnecke zu, die es einem Überkehrförderer übergibt,
welcher es wieder der Dreschvorrichtung oder einem separaten Überkehrdrescher übergibt.
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Der
Siebkasten bzw. die Siebe werden üblicherweise mit einem
Exzentertrieb in Schwingung versetzt, der eine von einem Verbrennungsmotor
bereitgestellte Drehbewegung in eine sich in der Vorwärtsrichtung
des Mähdreschers erstreckende, horizontale und vertikale
Schwingbewegung der Siebe umsetzt, so dass sich jeder Punkt des
Siebs auf einer Kreisbahn bewegt. Normalerweise ist die Schwingungsfrequenz
fest an die Drehzahl des Verbrennungsmotors gekoppelt, während
die Schwingungsamplitude fest ist. Hierzu sei auf den Stand der
Technik nach
DE 33
32 763 A1 verwiesen. Die feste Schwingungsamplitude und
die ebenfalls nahezu konstante Schwingungsfrequenz erweisen sich
jedoch nicht bei allen Erntegutarten und -durchsätzen als
optimal.
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Es
wurde weiterhin vorgeschlagen, die Schwingungsfrequenz, die Schwingungsamplitude und/oder
die Schwingungsrichtung der Siebe sowie die Sieböffnung
und die Siebneigung abhängig vom Gutdurchsatz zu kontrollieren,
der anhand des Luftdrucks gemessen wird, welcher zwischen dem Gebläseauslass
und der Ebene des Siebes herrscht (
DE 27 53 505 A1 ). In welcher Weise die erwähnten
Verstellungen durchgeführt werden, wird nicht offenbart.
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Ein
weiteres Problem der sich lediglich in Vorwärtsrichtung
und vertikaler Richtung bewegenden Siebe liegt darin, dass sich
beim Befahren von Seitenhängen Erntegut an der hangabwärts
gelegenen Seite der Siebe ansammelt, wenn der Rahmen des Mähdreschers
nicht mit verstellbaren Rädern ausgestattet ist, die den
Rahmen und mit ihm die Siebe auch an Seitenhängen horizontal
halten. Die ungleichmäßige Beschickung des Siebs
hat zur Folge, dass auf der hangab gelegenen Seite nur ein unzureichender
Anteil des Korns ausgesiebt wird, was zu hohen Verlusten und zu
hoher Belastung der Überkehr führt. Zur Lösung
dieses Problems wurde vorgeschlagen, das Obersieb gegenüber
dem Rahmen beweglich zu gestalten und horizontal auszurichten (
DE 33 32 763 A1 ).
Später wurde vorgeschlagen, die Siebe zusätzlich
in seitlicher Richtung anzuregen, wobei der Antrieb für
die seitliche Bewegung mechanisch aus dem für die Schwingbewegung
der Siebe dienenden Antrieb abgeleitet wird (
DE 199 08 696 C1 ,
EP 1 595 435 A1 ,
EP 1 609 352 A1 ),
oder mittels eines eigenen Linearantriebs bereitgestellt wird (
EP 1 712 122 A1 ).
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Aufgabe der Erfindung
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Die
der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine
gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Siebanordnung
für einen Mähdrescher bereitzustellen, die eine
unproblematische Anpassung der Siebschwingung an unterschiedliche
Arbeitsbedingungen oder Seitenhanglagen ermöglicht.
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Lösung
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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.
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Eine
Siebanordnung umfasst ein Sieb oder mehrere Siebe, die mit Öffnungen
zum Durchlassen des Korns ausgestattet ist oder sind und in der
Regel durch ein Gebläse mit einem Luftstrom beaufschlagt wird
oder werden. Vorzugsweise ist das Sieb oder sind die Siebe in einem
Siebkasten angebracht. Das Sieb oder die Siebe werden erfindungsgemäß mittels eines
linear beweglichen oder rotierenden Massenschwingers in eine Schwingbewegung
versetzt. Derartige Massenschwinger umfassen eine Masse, die translatorisch
oder rotativ in Bewegung versetzt wird und die Bewegung aufgrund
ihrer Massenträgheit in eine Schwingbewegung umsetzt. Hinsichtlich
eines translatorischen Massenschwingers sei auf den Stand der Technik
nach
DE 1 993 476 U1 verwiesen, dessen
Offenbarung durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen
wird.
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Bei
einem rotativen Massenschwinger umfasst der Antrieb eine exzentrisch
an einer rotativ angetriebenen Welle befestigte Masse, welche die Drehbewegung
der Welle aufgrund ihrer Massenträgheit in eine Schwingbewegung
umsetzt.
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Die
Welle – oder im Fall eines translatorischen Massenschwingers
ein sich hin- und herbewegender Kolben – ist starr mit
dem Sieb oder den Sieben gekoppelt, indem sie oder er direkt oder über
den Siebkasten indirekt damit verbunden ist. Das Sieb oder die Siebe
bzw. der Siebkasten sind pendelnd oder federnd am Rahmen des Mähdreschers
aufgehängt, damit sie der Schwingbewegung folgen können.
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Die
Drehstellung des Massenschwingers um die Hochachse ist verstellbar,
um die Richtung der Schwingbewegung an einen Seitenhang anpassen zu
können. Alternativ oder zusätzlich ist die Schwingfrequenz
verstellbar, um sie und die Schwingungsamplitude an unterschiedliche
Gutdurchsätze oder Ernteguteigenschaften anzupassen.
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Auf
diese Weise erzielt man ohne großen Aufwand eine Verstellbarkeit
der Richtung und/oder Frequenz und Amplitude der Schwingung des
Siebes.
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Ausführungsbeispiel
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Anhand
der Abbildungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
erläutert. Es zeigt:
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1 eine
teilgeschnittene seitliche Ansicht eines Mähdreschers mit
einer Siebanordnung,
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2 eine
vergrößerte seitliche Ansicht der Siebanordnung
und ihres Antriebs, und
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3 eine
Draufsicht auf das untere Sieb und den Antrieb.
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Die 1 zeigt
einen landwirtschaftlichen Mähdrescher 10 mit
einem Rahmen 12 mit im Eingriff mit dem Boden befindlichen
Rädern 14, die am Rahmen 12 befestigt
sind und zum Vortrieb des Mähdreschers 10 in einer
Vorwärtsrichtung dienen, die in der 1 nach links
verläuft. Der Betrieb des Mähdreschers 10 wird
von einer Bedienerkabine 16 aus kontrolliert. Ein Schneidwerk 18 wird verwendet,
um Korn enthaltendes Erntegut zu ernten und es einem Schrägförderer 20 zuzuführen.
Das geerntete Gut wird durch den Schrägförderer 20 einer
Leittrommel 22 zugeführt. Die Leittrommel 22 leitet
das Erntegut durch einen Einlassübergangsabschnitt 24 zu
einer axialen Erntegutbearbeitungseinrichtung 26. Im Folgenden
beziehen sich Richtungsangaben, wie vom und hinten, auf die Vorwärtsrichtung
des Mähdreschers 10, die in der 1 nach
links verläuft.
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Die
Erntegutbearbeitungseinrichtung 26 umfasst ein Rotorgehäuse 34 und
einen darin angeordneten Rotor 36. Der Rotor 36 umfasst
eine hohle Trommel 38, an der Gutbearbeitungselemente für
einen Beschickungsabschnitt 40, einen Dreschabschnitt 42 und
einen Trennabschnitt 44 befestigt sind. Der Beschickungsabschnitt 40 ist
an der Vorderseite der axialen Erntegutbearbeitungseinheit 26 angeordnet.
In Längsrichtung stromab und rückwärtig
des Beschickungsabschnitts 40 liegen der Dreschabschnitt 42 und
der Trennabschnitt 44. Gedroschenes, den Trennabschnitt 44 verlassendes
Stroh wird durch einen Auslass 60 aus der Erntegutbearbeitungseinrichtung 26 ausgestoßen
und einer Auswurftrommel 62 zugeführt. Die mit
einem darunter angeordneten Boden zusammenwirkende Auswurftrommel 62 wirft das
Stroh nach hinten aus, so dass es direkt auf dem Feld abgelegt oder
durch einen Strohhäcksler (nicht gezeigt) gehäckselt
und über das Feld verteilt werden kann. Anstelle einer
axialen Erntegutbearbeitungseinheit 26 kann auch eine tangentiale
Dreschtrommel und ihr folgende Strohschüttler oder eine
ihr folgende axiale Trenneinrichtung verwendet werden.
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Korn
und Spreu, die durch einen dem Dreschabschnitt 42 zugeordneten
Dreschkorb und ein dem Trennabschnitt 44 zugeordneten Trennrost
fallen, werden einem Reinigungssystem 28 mit einem Gebläse 46 und
einer Siebanordnung 48 mit in eine Schwingbewegung versetzbaren,
mit verstellbaren Lamellen ausgestatten Sieben 50, 52 zugeführt.
Das Reinigungssystem 28 entfernt die Spreu und führt das
saubere Korn über einen unterhalb des unteren Siebs 52 angeordneten
Förderboden 64 und einen Schneckenförderer 54 einem
Elevator 56 für sauberes Korn zu. Der Elevator 56 für
sauberes Korn legt das saubere Korn in einem Korntank 30 ab.
Das saubere Korn im Korntank 30 kann durch einen Entladeschneckenförderer 32 auf
einen Kornwagen, Anhänger oder Lastwagen entladen werden.
Am rückwärtigen Ende des unteren Lamellensiebs 50 verbleibendes
Erntegut wird mittels eines dort angeordneten Förderbodens 66,
eines Schneckenförderers 58 und eines Überkehrförderers
(nicht gezeigt) wieder der Erntegutbearbeitungseinrichtung 26 zugeführt.
Die Siebe 50, 52 und die Förderböden 64, 66 sind
innerhalb eines Siebkastens 68 angebracht. Die am rückwärtigen
Ende des oberen Lamellensiebs 50 abgegebenen Erntegutreste,
die im Wesentlichen aus Kaff (Spreu) und kleinen Strohteilchen bestehen,
werden durch einen Kaffstreuer (nicht gezeigt) über das
Feld verteilt oder durch einen Schwingbodenförderer (nicht
gezeigt) nach hinten in einen Einlass eines Strohhäckslers
(nicht gezeigt) gefördert.
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In
der 2 ist der Siebkasten 68 mit der Siebanordnung 48 mit
den Sieben 50, 52 und ihrem Antrieb 70 vergrößert
dargestellt. Der Antrieb 70 setzt sich aus einer Welle 72,
die um eine horizontale Drehachse in Rotation versetzbar ist, und
einer über eine Koppelstange 76 exzentrisch an
der Welle 72 befestigten Masse 74 zusammen. Die
Welle 72 ist an Lagern 78 gelagert (vgl. 3),
die über Streben 80 starr mit dem Siebkasten 68 bzw.
einem Rahmen des unteren Siebs 52 verbunden ist. Der Siebkasten 68 ist über
vordere und hintere Pendellagerungen 82 frei pendelnd am
Rahmen 12 aufgehängt und wird in Stützlagern 84 frei
verschiebbar am Rahmen 12 gehaltert, so dass er sich in
alle drei Richtungen (horizontal in Vorwärtsrichtung, in
seitlicher Richtung und in vertikaler Richtung) innerhalb vorgegebener
Grenzen frei bewegen kann. Die Pendellagerungen 82 und
die Stützlager 84 könnten auch durch
Federn ersetzt werden. Die Welle 72 wird über
eine flexible Welle (nicht gezeigt) vom Verbrennungsmotor des Mähdreschers 10 oder
einen Elektro- oder Hydromotor 86 in Drehung versetzt,
der über flexible Leitungen 88 mit Antriebsenergie
versorgt wird. Die Trägheit der exzentrisch an der Welle 72 befestigten
Masse 74 führt dazu, dass die Siebanordnung 48 in
eine Schwingbewegung versetzt wird, die quer zur Längsachse
der Welle 72 erfolgt. Ist die Welle 72 beispielsweise
horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung orientiert, erfolgt
die Schwingbewegung der Siebanordnung 48 in Vorwärtsrichtung
und in vertikaler Richtung.
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Um
die Orientierung der Welle 72 verändern zu können,
ist der Antrieb 70 an einem Drehteller 90 befestigt,
der mittels eines Aktors 92 in Form eines Elektro- oder
Hydromotors gegenüber dem Siebkasten 68 bzw. dem
Rahmen des unteren Siebs 52 um die vertikale Achse drehbar
ist. Der Aktor 92 ist mit einer Steuerung 94 verbunden
(vgl. 1), die wiederum mit einem Sensor 96 zur
Erfassung der Seitenhangneigung und/oder einem Sensor 98 zur
Erfassung der Querverteilung des Ernteguts auf dem oberen Sieb 50 verbunden
ist. Der Sensor 96 umfasst einen Kreisel oder ein Pendel,
dessen Stellung erfasst wird. Der Sensor 98 umfasst eine
Kamera und ein Bildverarbeitungssystem. Der Sensor 98 könnte
alternativ oder zusätzlich unterhalb des Siebs 50 und/oder
des Siebs 52 über dessen Breite verteilte Prallsensoren
aufweisen, die aufprallende Körner nachweisen. Der Steuerung 94 liegen
demnach Daten hinsichtlich der Seitenhangneigung des Mähdreschers 10 und/oder
der Querverteilung des Ernteguts auf dem Sieb 50 bzw. 52 vor.
Um zu verhindern, dass sich bei der Ernte auf Seitenhängen
vermehrt Erntegut auf einer Seite der Siebanordnung 48 ansammelt, steuert
die Steuerung 94 während des Erntebetriebs den
Aktor 92 derart an, dass die Siebanordnung 48 vermehrt
zur hangauf gelegenen Seite hin schwingt, um das Erntegut vermehrt
zu dieser Seite hin zu fördern und gleichmäßig
auf dem Sieb 50, 52 zu verteilen.
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Die
Steuerung 94 kann außerdem mit Daten hinsichtlich
des jeweiligen Erntegutdurchsatzes beaufschlagt werden, die beispielsweise
durch den Sensor 98 oder einen Sensor zur Erfassung des
Antriebsmoments des Elektro- oder Hydromotors 86 des Antriebs 70 bereitgestellt
werden. Anhand dieser Daten kann die Steuerung 94 die Drehzahl
des Elektro- oder Hydromotors 86 variieren, um die Schwingfrequenz
und die davon abhängige Amplitude an den jeweiligen Erntegutdurchsatz
anpassen zu können. Es wäre weiterhin auch möglich,
die Länge der Stange 76 durch einen Aktor (nicht
gezeigt) zu variieren, um die Amplitude der Schwingbewegung unabhängig
von der Frequenz variieren zu können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3332763
A1 [0003, 0005]
- - DE 2753505 A1 [0004]
- - DE 19908696 C1 [0005]
- - EP 1595435 A1 [0005]
- - EP 1609352 A1 [0005]
- - EP 1712122 A1 [0005]
- - DE 1993476 U1 [0008]