DE102010027634B4

DE102010027634B4 - Erntemaschine

Info

Publication number: DE102010027634B4
Application number: DE201010027634
Authority: DE
Inventors: Jochen Braksiek; Udo Erkens
Original assignee: Schalker Eisenhuette Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Schalker Eisenhuette Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2014-04-03
Anticipated expiration: 2030-07-20
Also published as: CN103079396A; DE102010027634A1; BR112012031090A8; BR112012031090A2; WO2012003920A1

Abstract

Erntemaschine (19) zur reihenweisen Ernte von Erntepflanzen wie Zuckerrohr mit einer wenigstens eine Ernteeinrichtung aufweisenden Ernteeinheit und mit einem Fahrgestell (20), wobei die Ernteeinheit wenigstens ein Bürstenwalzenpaar (1) mit zwei schräg nach oben stehenden und nebeneinander liegend angeordneten Bürstenwalzen (2) als Ernteeinrichtung zum Entblättern von Stängeln (3) der Erntepflanzen aufweist und wobei die Stängel (3) beim Entblätterungsvorgang zwischen den rotierenden Bürstenwalzen (2) hindurchgeführt und durch die zusammenwirkenden Bürstenwalzen (2) zumindest teilweise entblättert werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellbarkeit der Bürstenwalzen (2) quer zur Ernterichtung (Y1) derart vorgesehen ist, dass der relative Abstand (ΔX) der Bürstenwalzen (2) zueinander in horizontaler Richtung veränderbar und der Entblätterungsgrad beim Entblätterungsvorgang bedarfsweise einstellbar ist, um die Breite des Spaltes zwischen den zusammenwirkenden Bürstenwalzen (2) und/oder den Überlappungsgrad der Borsten der Bürstenwalzen (2) durch Verschieben der Bürstenwalzen (2) relativ zueinander zu verändern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Erntemaschine zur reihenweisen Ernte von Erntepflanzen wie Zuckerrohr, insbesondere eine gezogene Erntemaschine als Anhängerfahrzeug für Landwirtschafts-Zugfahrzeuge, mit einer wenigstens eine Ernteeinrichtung aufweisenden Ernteeinheit und mit einem Fahrgestell, wobei die Ernteeinheit wenigstens ein Bürstenwalzenpaar mit zwei schräg nach oben stehenden und nebeneinander liegend angeordneten Bürstenwalzen als Ernteeinrichtung zum Entblättern von Stängeln der Erntepflanzen aufweist und wobei die Stängel beim Entblätterungsvorgang zwischen den rotierenden Bürstenwalzen hindurchgeführt und durch die zusammenwirkenden Bürstenwalzen zumindest teilweise entblättert werden.
Eine Zuckerrohrerntemaschine der zuvor genannten Art ist bereits aus der DE 36 42 48 A bekannt. Die bekannte Erntemaschine weist Vorrichtungen zum Abstreifen der Blätter, zum Abschneiden der äußersten Spitzen und Abschneiden der Stängel am Boden auf. Darüber hinaus ist eine Vorrichtung zum Aufnehmen und zum Fördern der Stängel der Zuckerrohrpflanzen vorgesehen, die die Stängel zurückzieht und ausrichtet, während sie im Boden stehen, wobei sich die Stängel rückwärts schneller als die Maschine nach vorwärts bewegen. Zudem ist noch eine Einrichtung vorgesehen, um die Spitzen der Stängel so weit herunterzuziehen, dass lediglich die Spitzen abgeschnitten werden. Anschließend werden die Stängel nah am Erdboden abgeschnitten. Zum Endblättern ist ein Bürstenwalzenpaar vorgesehen, wobei die Bürstenwalzen schräg nach oben stehen und die Blätter von den Rohrstängeln abstreifen. Unterhalb der Abstreifbürsten ist eine endlose Kette mit Fingern vorgesehen, die die Bewegung der Rohrstängel nach rückwärts erleichtert.
Von Nachteil bei Verwendung der bekannten Erntemaschine ist, dass bei einer höheren Blattmasse an den Rohrstängeln zum Teil ein nicht ausreichend hoher Entblätterungsgrad erzielt werden kann. Bei einer geringeren Blattmasse an den Rohrstängeln kann es dagegen beim Entblätterungsvorgang aufgrund der zusammenwirkenden Bürstenwalzen zu ungewollten Beschädigungen an den Rohrstängeln kommen. Darüber hinaus kann bei gleichen Wachstumsmerkmalen der Erntepflanzen in Abhängigkeit von der beabsichtigten Weiterverarbeitung der Rohrstängel ein unterschiedlich hoher Entblätterungsgrad gefordert sein. Dieser Forderung lässt sich bei Verwendung der bekannten Erntemaschine nicht nachkommen.
Eine weitere Zuckerrohrerntemaschine ist aus der DE 10 2008 003 320 B4 bekannt. Diese bekannte Zuckerrohrerntemaschine weist eine Entblätterungseinheit auf, die paarweise einander zugeordnete Bürstenwalzen umfassen kann. Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von in vertikaler Richtung übereinander angeordneten Paarungen oder eine Mehrzahl von in Fahrtrichtung der Erntemaschine hintereinander angeordneten Paarungen vorgesehen. Durch die Schrägstellung der Bürstenwalzen und den Abstand zwischen den Bürstenwalzenpaarungen soll sichergestellt sein, dass eine vollständige Entblätterung eines Zuckerrohrstengels beim Verfahren der Erntemaschine in Fahrtrichtung eintritt. Hierbei überlappen sich die Entblätterungsbereiche der Bürstenwalzenpaarungen, wobei der Entblätterungsbereich durch die Länge der Bürstenwalzen bestimmt ist.
Aus der US 2,458,299 A ist eine Erntemaschine bekannt, deren Bürstenwalzen mit einem Ende in vertikaler Richtung verstellbar sind, so dass der Neigungswinkel der Bürstenwalzen zum Boden veränderbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Erntemaschine der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die in einfacher Weise eine Anpassung des Entblätterungsvorgangs an die Blattmasse der Erntepflanzen und an einen geforderten Entblätterungsgrad zulässt und sich darüber hinaus durch eine hohe Robustheit auszeichnet.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist bei einer Erntemaschine der eingangs genannten Art bei einer ersten alternativen Ausführungsform der Erfindung eine Verstellbarkeit der Bürstenwalzen quer zur Ernterichtung vorgesehen, um durch Veränderung des Abstandes der Bürstenwalzen zueinander den Entblätterungsgrad beim Entblätterungsvorgang bedarfsweise einstellen zu können. Die Verstellbarkeit der Bürstenwalzen bezieht sich dabei auf die Veränderung der Breite des Spaltes zwischen den zusammenwirkenden Walzen oder, sofern die Borsten der Walzen einander überlappen, die Veränderung des Überlappungsgrades der Borsten durch Verschieben der Walzen relativ zueinander quer zur Pflanzreihe der Erntepflanzen bzw. quer zur Fahrtrichtung des Zugfahrzeuges. Die Ernterichtung im Sinne der Erfindung, die letztlich die Transportrichtung der Rohrstängel in die Erntemaschine beim Durchgang durch die Bürstenwalzen bezeichnet, ist dabei entgegengesetzt zur Fahrtrichtung orientiert.
Durch die Verstellmöglichkeit lässt sich der Bürstenwalzenabstand in einfacher Weise verändern. Ist beispielsweise ein hoher Entblätterungsgrad gefordert, wird der Bürstenwalzenabstand möglichst gering eingestellt, um dadurch die beim Entblättern von den Borsten der Bürstenwalzen auf die Pflanzenstängel übertragenen Kräfte zu maximieren. Ist dagegen ein vergleichsweise geringerer Entblätterungsgrad gefordert, beispielsweise dann, wenn die Biomasse der Blätter als Brennstoff im Zusammenhang mit einer Weiterverarbeitung der Pflanzenstängel genutzt werden kann, so wird der Abstand zwischen den Bürstenwalzen entsprechend vergrößert. Je nach Abstand der Bürstenwalzen zueinander werden auch die beim Entblätterungsvorgang von den Bürstenwalzen auf die Rohrstängel übertragenen Reibkräfte verändert. Durch eine geeignete Verstellung der Bürstenwalzen relativ zueinander können somit auch Beschädigungen an den Stängeln der Erntepflanzen, insbesondere in Abhängigkeit von der Blattmasse der Stängel, verhindert werden. Der Bürstenabstand kann in diesem Zusammenhang von einer Minimalstellung, bei der sich die Borsten der zusammenwirkenden Bürstenwalzen überlappen können oder der Abstand zwischen den freien Enden der Borsten der zusammenwirkenden Bürstenwalzen gerade den Wert Null annimmt, und einem Maximalwert von vorzugsweise weniger als 100 mm, insbesondere von weniger als 70 mm, weiter insbesondere von ca. 50 mm, variieren.
Um einen gleich großen Entblätterungsgrad über die gesamte Länge des Pflanzenstängels zu erreichen, lässt sich vorzugsweise über die gesamte Länge der Bürstenwalzen der gleiche Abstand zwischen den Bürstenwalzen einstellen. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass sich der Abstand zwischen den Bürstenwalzen über die Länge der Bürstenwalzen ändert, was durch unterschiedlich starke Verstellung bzw. Verschiebung der Bürstenwalzen relativ zueinander am oberen Ende und am unteren Ende des Bürstenwalzenpaares möglich ist. Die beim Entblätterungsvorgang von den Bürstenwalzen auf den Rohrstängel übertragenen Kräfte, die zum Entblättern führen, ändern sich damit in Längsrichtung der Rohrstängel, was beispielsweise bei Pflanzen von Vorteil ist, die im unteren Bereich des Pflanzenstängels einen höheren Blattbesatz bzw. eine höhere Blattmasse als im oberen Bereich aufweisen. Im Ergebnis lässt sich somit ein gleich bleibender Entblätterungsgrad über die gesamte Länge des Rohrstängels erreichen.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe vorgesehen, dass eine Verstellbarkeit der Bürstenwalzen in Ernterichtung und entgegen der Ernterichtung, d. h. in Fahrtrichtung, vorgesehen ist, vorzugsweise zusätzlich zur Verstellbarkeit der Bürstenwalzen quer zur Ernterichtung. Dadurch lässt sich der Entblätterungsvorgang weiter optimieren, wobei vorgesehen ist, dass die Bürstenwalzen mit beiden Enden, d. h. oben und unten, in die gleiche Richtung verstellbar angeordnet bzw. gelagert sind. Durch Verstellen der Bürstenwalzen oben und unten in die gleiche Richtung kann das Bürstenwalzenpaar mit Bezug auf dessen Längsachse bei vorzugsweise gleich bleibendem Neigungswinkel zum Boden in Längsrichtung der Erntemaschine verschoben werden. So kann ein optimaler Abstand des Bürstenwalzenpaares relativ zu benachbarten Ernteeinrichtungen der Erntemaschine eingestellt werden.
Wird die Bürstenwalze dagegen mit dem oberen Ende und mit dem unteren Ende in entgegengesetzte Richtungen verstellt, d. h. oben und unten in entgegengesetzte Richtungen verschoben, ändert sich der Neigungswinkel der Bürstenwalzen, so dass sich die Schrägstellung der Bürstenwalzen beispielsweise in Abhängigkeit von den örtlichen Gegebenheiten und/oder von der Stellung der Erntepflanzen einstellen und optimieren lässt.
Vorzugsweise können die Bürstenwalzen relativ zueinander manuell verstellt werden, wobei im einfachsten Fall als Verstelleinrichtung Aktoren vorgesehen sein können, die mit einem Ende ortsfest an dem Fahrgestell oder einem Rahmen der Erntemaschine befestigt und mit dem anderen Ende am oberen oder unteren Ende der Bürstenwalze befestigt sind. Eine Verstellbarkeit der Aktoren lässt sich über Stellschrauben in einfacher Weise verwirklichen. Die manuelle Verstellbarkeit der Bürstenwalzen bedingt einen einfachen konstruktiven Aufbau der erfindungsgemäßen Erntemaschine und führt zu geringen Herstellungskosten. Darüber hinaus sinkt die Störanfälligkeit der Verstelleinrichtung im rauen Erntebetrieb. Grundsätzlich kann jedoch auch eine automatische Verstellung der Bürstenwalzen vorgesehen sein, beispielsweise mit entsprechend ausgebildeten Hydraulikantrieben. Es versteht sich, dass wenigstens eine Feststellmöglichkeit zum Feststellen der Bürstenwalzen mit einem bestimmten Abstand zu einer benachbarten weiteren Ernteeinrichtung der Ernteeinheit und/oder mit einem bestimmten Neigungswinkel zum Boden vorgesehen ist.
Jede Bürstenwalze kann eine Mehrzahl von nebeneinander auf einer Bürstenwelle der Bürstenwalze angeordneten Bürstenringen aufweisen. Die Bürstenwalze zeigt im Ergebnis einen modularen Aufbau mit einer Mehrzahl von Bürstenringen mit Borstenbesatz, der es zulässt, durch Verwendung unterschiedlich ausgebildeter Bürstenringe und/oder durch eine unterschiedliche große Anzahl von Bürstenringen die Entblätterungseigenschaften der Bürstenwalze entsprechend zu beeinflussen und zu optimieren. Um die Reibkräfte an den Pflanzenstängeln beim Entblätterungsvorgang zu verringern, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass Bürstenringe und borstenlose Distanzringe im Wechsel angeordnet sind, wobei der Entblätterungsvorgang bei einer geringeren Antriebsleistung für die Bürstenwalzen erfolgen kann. Durch den Wechsel von Bürstenringen und Distanzringen wird darüber hinaus beim Entblätterungsvorgang ein ausreichend großer Auswurf von Blättern aus dem Bereich zwischen den zusammenwirkenden Bürstenwalzen sichergestellt.
Zudem können an den Enden der Bürstenwelle und im mittleren Bereich der Bürstenwelle Bürstenringe mit unterschiedlichem Borstenbesatz und/oder unterschiedlicher Geometrie und/oder mit Borsten vorgesehen sein, die aus unterschiedlichem Material bestehen. Beispielsweise können an den Enden der Bürstenwelle scheibenförmige Bürstenringe mit in Umfangsrichtung geradlinig verlaufendem Bürstenbesatz vorgesehen sein. Durch solche Bürstenringe an den Wellenenden der Bürstenwalzen können die Lager der Bürstenwellen vor dem von den Pflanzenstängeln abgetrennten Blattmaterial geschützt werden. Im mittleren Bereich der Bürstenwelle können beispielsweise Bürstenringe mit in Umfangsrichtung trapezförmig verlaufendem Borstenbesatz vorgesehen sein, die sich durch besonders gute Entblätterungseigenschaften auszeichnen. Zudem ist es möglich, jeweils zwei benachbarte Bürstenringe mit trapezförmig verlaufendem Borstenbesatz spiegelsymmetrisch zueinander anzuordnen, wobei in Umfangsrichtung Erhöhungen und Vertiefungen des Borstenbesatzes gegenüberliegend angeordnet sind, so dass wabenförmige Leerräume zwischen benachbarten Bürstenringen entstehen, die keine Borsten aufweisen. Durch diese Anordnung wird der Auswurf von Blattmaterial beim Entblätterungsvorgang verbessert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Anordnung der Borsten ist der Selbstreinigungseffekt der Bürsten. So haben Versuche gezeigt, dass Bürsten mit einer spiralförmigen Anordnung der Borsten diesen Selbstreinigungseffekt nicht haben. Grundsätzlich können benachbarte Bürstenringe mit in Umfangsrichtung trapezförmig verlaufendem Borstenbesatz aber auch gleichsinnig angeordnet sein, wobei Erhöhungen und Vertiefungen in Umfangsrichtung der Bürstenringe wiederum einander gegenüberliegen können.
Vorzugsweise kommen Bürstenringe mit Borsten aus Polypropylen zum Einsatz, wobei der Borstendurchmesser zwischen 1,0 bis 4,0 mm, vorzugsweise zwischen 1,0 mm bis 2,0 mm, betragen kann. Die Borsten können gewellt oder geradlinig ausgebildet sein. Darüber hinaus können Bürstenringe zum Einsatz kommen, die vollständig aus Kunststoff bestehen, also keinen Metallinnenring enthalten, und somit korrosionsbeständig sind.

Im Zusammenhang mit im Rahmen der Erfindung durchgeführten Versuchen beim Entblättern von Zuckerrohr hat sich herausgestellt, dass sich der Entblätterungsvorgang vorteilhaft mit Bürstenwalzen durchführen lässt, die folgenden Aufbau aufweisen: Tabelle 1:

Aufbau	Borstenverkauf in Umfangsrichtung	Innen-Durchmesser [mm]	Außen-Durchmesser [mm]	Borstendicke [mm]
unterster Bürstenring	geradlinig	128	520	1,0–3,0, vorzugsweise 1,4–1,8, insbesondere 1,6
Bürstenringe im Wechsel	trapezförmig	128	600	1,0–3,0, vorzugsweise 1,8–2,4, insbesondere ca. 2,0
Bürstenringe im Wechsel	trapezförmig	128	520	0,5–2,0, vorzugsweise 1,8–1,4, insbesondere 1,2

Tabelle 2:

Aufbau	Borstenverlauf in Umfangsrichtung	Innen-Durchmesser [mm]	Außen-Durchmesser [mm]	Borstendicke [mm]
unterster Bürstenring	geradlinig	128	600	1,0–3,0, vorzugsweise 1,8–2,2, insbesondere 2,0
Bürstenringe im Wechsel	Distanzring (Breite: 20 bis 40 mm, vorzugsweise 30 mm)	128	100–300	-
Bürstenringe im Wechsel	trapezförmig	128	600	1,0–3,0, vorzugsweise 1,8–2,2, insbesondere 2,0
oberster Bürstenring	geradlinig	128	600	1,0–3,0, vorzugsweise 1,8–2,2, insbesondere 2,0

Der in Tabelle 2 wiedergegebene Aufbau der Bürstenwalzen zeichnet sich im Vergleich zu dem in Tabelle 1 wiedergegebenen Aufbau durch geringere Reibungskräfte aus, die beim Entblätterungsvorgang von den Borsten der Bürstenringe auf die Pflanzenstängel übertragen werden. Im Ergebnis ermöglicht insbesondere der in Tabelle 2 wiedergegebene Aufbau die Entblätterung der Pflanzenstängel bei geringer Antriebsleistung, die für die Rotation der Bürstenwalzen beim Entblätterungsvorgang notwendig ist.
Es versteht sich, dass der zuvor beschriebene Aufbau der Bürstenwalzen bedarfsweise veränderbar ist, wobei grundsätzlich auch eine Kombination der Merkmale eines Aufbaus, wie er in Tabelle 1 wiedergegeben ist, mit Merkmalen eines Aufbaus, wie er in Tabelle 2 wiedergegeben ist, möglich und von der Erfindung umfasst ist, auch wenn dies nicht im Einzelnen beschrieben ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Pflanzenstängel beim Entblätterungsvorgang über den Wurzelstock im Boden gehalten werden, d. h., das Abschneiden vom Boden erfolgt erst im Anschluss an den Entblätterungsvorgang. Vorzugsweise ist die Drehrichtung der Bürstenwalzen dabei nach oben gerichtet, so dass die Pflanzenstängel im Wesentlichen aufrecht stehend entblättert werden können. Die optimale Drehzahl der Bürstenwalzen liegt dabei zwischen 500 bis 800 U/min, vorzugsweise zwischen 600 bis 700 U/min.
Zur Aufnahme der Bürstenwalzen kann ein käfigartiger mit dem Fahrgestell verbundener metallischer Rahmen vorgesehen sein, wobei der Rahmen U- oder V-förmig ausgebildet und nach unten geöffnet angeordnet ist. Durch den U- bzw. V-förmigen und nach unten geöffneten Aufbau des Rahmens ist ein freier Eintritt der Erntepflanzen in den Bereich zwischen den Bürstenwalzen beim Erntevorgang möglich. Der Rahmen besteht aus seitlichen Rahmenteilen, die durch obere Rahmenteile miteinander verbunden sind und einen Arbeitsraum für Ernteeinrichtungen der Ernteeinheit schaffen. Das untere Ende des Rahmens liegt dabei vorzugsweise in etwa auf der Höhe einer Radachse eines Fahrwerks der erfindungsgemäßen Erntemaschine. Die Bürstenwalzen sind innerhalb des durch seitliche Rahmenteile und durch obere Rahmenteile gebildeten Rahmens angeordnet und durch die sie umgebenden Rahmenteile zur Umgebung hin geschützt. Darüber hinaus wird durch den Rahmen ein einfacher konstruktiver Aufbau der erfindungsgemäßen Erntemaschine bedingt, der einen einfachen Zugriff auf die Bürstenwalzen zulässt. Einbau und Ausbau der Bürstenwalzen können vereinfacht stattfinden, wobei beispielsweise nach einem Ausbau der Bürstenwalzen Bürstenringe ausgetauscht und/oder anders angeordnet werden können, um nach dem Wiedereinbau der Bürstenwalzen in den Rahmen bestimmte Entblätterungseigenschaften und einen bestimmten Entblätterungsgrad beim Entblätterungsvorgang zu erreichen. Vorzugsweise sind die Bürstenwalzen über ihre gesamte Länge zwischen den Rahmenteilen aufgenommen, wobei die Wellenenden der Bürstenwalzen mittels Aktoren an den Rahmenteilen gelagert sind. Darüber hinaus ermöglicht der rahmenartige Aufbau einen vereinfachten Zugriff auf die Aktoren.
Zusätzlich zu den Bürstenwalzen als erste Ernteeinrichtung kann wenigstens eine weitere Ernteeinrichtung an und/oder in dem Rahmen angeordnet bzw. gehalten sein. Vorzugsweise ist als weitere Ernteeinrichtung ein Stetigförderer zum Halten der Stängel vorgesehen, wobei der Stetigförderer wenigstens zwei schräg nach oben laufende und zusammenwirkende Förder- bzw. Klemmbänder oder -ketten aufweisen kann und wobei sich die Förder- bzw. Klemmbänder oder -ketten unterhalb der Bürstenwalzen von einem Bereich zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende des Bürstenwalzenpaares innerhalb des Rahmens bis in einen Bereich außerhalb des Rahmens in Längsrichtung der Erntemaschine erstrecken. Beim Entblätterungsvorgang werden die Stängel der Erntepflanzen dann zunächst von den Bürstenwalzen erfasst und können dabei über den Wurzelstock im Boden gehalten sein. Nachdem die Pflanzenstängel im unteren Bereich durch die schräg angeordneten Bürstenwalzen entblättert worden sind, werden die Pflanzenstängel in dem bereits entblätterten Bereich von den zusammenwirkenden Förder- bzw. Klemmbändern oder -ketten ergriffen und beim weiteren Entblätterungsvorgang gehalten. Ein Schneidwerk zum Abtrennen der Pflanzenstängel vom Boden kann in Ernterichtung hinter den Bürstenwalzen angeordnet sein, so dass während des weiteren Entblätterungsvorgangs die Pflanzenstängel über den Wurzelstock im Boden und zusätzlich mit den Förder- bzw. Klemmbändern oder -ketten gehalten bzw. fixiert werden. Nach dem Abtrennen der Pflanzenstängel erfolgt mit den Förder- bzw. Klemmbändern oder -ketten der Abtransport der entblätterten Pflanzenstängel aus dem Arbeitsraum des Rahmens nach hinten in einen Sammelbereich, in dem die Pflanzenstängel aufgehäuft und für einen Abtransport bereitgestellt werden können.
Die vorgenannten Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie die nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung können unabhängig voneinander, in einer beliebigen Kombination, aber auch jeweils im Zusammenhang mit den Oberbegriffsmerkmalen der Hauptansprüche der vorliegenden Erfindung realisiert werden, auch wenn dies nicht im Einzelnen beschrieben ist. Hier kann jedem beschriebenen Merkmal oder Aspekt eigenerfinderische Bedeutung zukommen. Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigen:
1 eine schematische Vorderansicht eines Bürstenwalzenpaares einer erfindungsgemäßen Erntemaschine,
2 eine schematische Seitenansicht des in 1 dargestellten Bürstenwalzenpaares,
3 eine perspektivische Ansicht eines Bürstenwalzenpaares einer erfindungsgemäßen Erntemaschine schräg von oben mit Aktoren zur Verstellung der Bürstenwalzen quer zur Ernterichtung,
4 eine perspektivische Ansicht eines Bürstenwalzenpaares einer erfindungsgemäßen Erntemaschine schräg von oben mit Aktoren zur Verstellung der Bürstenwalzen quer zur Ernterichtung und in Ernte- sowie in Fahrtrichtung,
5 eine isometrische Darstellung einer erfindungsgemäßen Erntemaschine,
6 eine Seitenansicht der in 5 dargestellten Erntemaschine,
7 eine Draufsicht auf die in 5 dargestellte Erntemaschine,
8 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Erntemaschine,
9 eine Ansicht der in 8 dargestellten Erntemaschine von hinten und
10 eine Ansicht der in 8 dargstellten Erntemaschine von oben.
In den 1 und 2 ist ein Bürstenwalzenpaar 1 einer nicht im Einzelnen dargestellten Erntemaschine gezeigt, wobei das Bürstenwalzenpaar 1 zwei schräg nach oben stehende und nebeneinander liegend angeordnete Bürstenwalzen 2 als Ernteeinrichtung zum Entblättern von Stängeln 3 von Erntepflanzen, wie Zuckerrohr, aufweist und wobei die Stängel 3 beim Entblätterungsvorgang zwischen den rotierenden Bürstenwalzen 2 hindurchgeführt und durch die zusammenwirkenden Bürstenwalzen 2 zumindest teilweise entblättert werden.
Wie sich aus 1 ergibt, kann eine Verstellbarkeit der Bürstenwalzen 2 in einer Richtung X quer zur Ernterichtung Y₁ vorgesehen sein, um durch Veränderung des Abstandes ΔX der Bürstenwalzen 2 zueinander den Entblätterungsgrad beim Entblätterungsvorgang bedarfsweise einzustellen. Die Ernterichtung Y₁ ist in 2 dargestellt und entspricht der Richtung, in der die Stängel 3 der Erntepflanzen beim Erntevorgang durch das Bürstenwalzenpaar 1 hindurchgeführt werden und ist entgegengesetzt zur Fahrtrichtung Y₂ der Erntemaschine bzw. des die Erntemaschine ziehenden Zugfahrzeuges orientiert.
Wie sich weiter aus 1 ergibt, ist die Drehrichtung Z der Bürstenwalzen 2 nach oben gerichtet, wobei die Stängel 3 der Erntepflanzen beim Entblätterungsvorgang über den Wurzelstock im Boden 5 gehalten werden. Dadurch werden die Stängel 3 von den Bürstenwalzen 2 nach oben gedrückt und aufgerichtet für einen nachfolgenden Trennvorgang vom Boden, bei dem die Stängel 3 vom Wurzelstock abgeschnitten werden.
Die Verstellmöglichkeit der Bürstenwalzen 2 quer zur Ernterichtung Y₁ wird über entsprechend ausgebildete Aktoren erreicht, die in den 1 und 2 nicht dargestellt sind. Dabei können die Bürstenwalzen 2 an den oberen Enden und an den unteren Enden unterschiedlich stark verstellt werden, so dass der Bürstenabstand ΔX grundsätzlich auch unterschiedliche Werte über die Längserstreckung der Bürstenwalzen 2 annehmen kann. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass der Bürstenabstand ΔX über die gesamte Länge der Bürstenwalzen 2 im Wesentlichen gleich groß ist, somit die Bürstenwalzen 2 also oben und unten in gleichem Maße zueinander verstellt werden.
Nicht dargestellt ist im Übrigen, dass sich die Borsten der Bürstenwalzen 2 im Randbereich auch überlappen können.
In 2 ist das in 1 dargestellte Bürstenwalzenpaar 1 von der Seite gezeigt. Wie sich aus 2 ergibt, kann eine Verstellbarkeit der Bürstenwalzen 2 auch in der Ernterichtung Y₁, d. h. der Richtung des Stoffflusses durch die Erntemaschine, und/oder entgegengesetzt zur Ernterichtung Y₁, d. h. in Fahrtrichtung Y₂, vorgesehen sein. Beispielsweise können sich die Bürstenwalzen 2 mit beiden Enden jeweils in die gleiche Richtung Y₁, Y₂ verstellen lassen, so dass der Neigungswinkel α der Bürstenwalzen 2 zum Boden 5 beim Verstellen der Bürstenwalzen 2 in Ernterichtung Y₁ oder in Fahrtrichtung Y₂ nicht verändert wird. Ein solches Verschieben des Bürstenwalzenpaares 1 kann zu dem Zweck erfolgen, den Abstand zwischen dem Bürstenwalzenpaar 1 und einem in Ernterichtung Y₁ vorgelagerten Schneidwerk zum Abtrennen der Stängel 3 vom Boden zu verändern. Dadurch lassen sich der Entblätterungsvorgang und der Vorgang des Abtrennens der Stängel 3 vom Boden 5 zeitlich koordinieren.
Die Bürstenwalzen 2 weisen bei den in 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen jeweils eine Mehrzahl von nebeneinander auf einer Bürstenwelle 4 angeordneten Bürstenringen 6, 7 auf. Dabei können an den Enden der Bürstenwelle 4 jeweils Bürstenringe 6 mit einem scheibenartigen Aufbau und geradlinigem Verlauf des Borstenbesatzes vorgesehen sein. Im mittleren Bereich der Bürstenwelle 4 können Bürstenringe 7 vorgesehen sein, die in Umfangsrichtung einen trapezförmigen Verlauf des Borstenbesatzes zeigen. Solche Bürstenringe sind in den 3 und 4 gezeigt. Durch die scheibenförmigen Bürstenringe 6 an den Wellenenden werden die nicht dargestellten Lager der Bürstenwalzen 2 beim Entblätterungsvorgang geschützt, während die mittleren Bürstenringe 7 zu einem verbesserten Auswurf von Blattmaterial führen.
In den weiteren 3 bis 9 werden für gleiche oder ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet. Damit soll angedeutet werden, dass entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung dieser Teile unterbleibt.
In 3 ist ein Bürstenwalzenpaar 1 einer nicht dargestellten Erntemaschine gezeigt, wobei Aktoren 8 vorgesehen sind, um die Bürstenwalzen 2 des Bürstenwalzenpaares 1 in Querrichtung X zu verstellen. Die Aktoren 8 sind mit den Bürstenwellen 4 einerseits und mit der Erntemaschine andererseits verbunden. Zur Verstellung der Bürstenwalzen 2 in Querrichtung X weist jeder Aktor ein Halteteil 9 zur Befestigung an der Erntemaschine und ein gegenüber dem Halteteil 9 in Querrichtung X mittels einer Schraubverbindung verstellbares Verstellteil 10 auf, das mit einer Bürstenwelle 4 einer Bürstenwalze 2 verbunden ist. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform kann die Schraubenverbindung einen Gewindebolzen 11 aufweisen, der in ein nicht im Einzelnen dargestelltes Zylinderteil eingeschraubt ist, wobei es durch Drehen des Gewindebolzens 11 möglich ist, das Zylinderteil in Querrichtung X zu verstellen und wobei das Zylinderteil auf das Verstellteil 10 wirkt.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform weisen die Bürstenwalzen 2 über die gesamte Länge lediglich Bürstenringe 7 mit in Umfangsrichtung trapezförmigem Verlauf des Borstenbesatzes auf. Die Bürstenringe 7 sind dabei gleichsinnig angeordnet, so dass zwischen zwei benachbarten Bürstenringen 7 ein Freiraum 12 gebildet wird, was es zulässt, den Abstand zwischen den Bürstenwalzen 2 derart zu verringern, dass die Bürstenringe 7 der einen Bürstenwalze 2 in die Freiräume 12 zwischen den Bürstenringen 7 der anderen Bürstenwalze 2 eingreifen, wobei sich die Borsten der gegenüberliegenden Bürstenringe 7 in den Randbereichen überlappen. Dies muss aber nicht zwingend der Fall sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass zwischen den Bürstenwalzen 2 ein ausreichender Abstand vorgesehen ist, so dass sich die gegenüberliegenden Bürstenringe 7 nicht überlappen und die beim Entblätterungsvorgang auf die Stängel 3 übertragenen Reibungskräfte vergleichsweise geringer sind.
Darüber hinaus können zwischen den Bürstenringen 7 Distanzringe 13 vorgesehen sein, wobei Bürstenringe 7 und Distanzringe 13 im Wechsel angeordnet sind. Dadurch sinkt der Borstenbesatz und damit die Reibung an den Stängeln 3 beim Entblätterungsvorgang. Die für die Rotationsbewegung der Bürstenwalzen 2 beim Entblätterungsvorgang erforderliche Antriebsleistung sinkt entsprechend.
In 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Bürstenwalzenpaares 1 einer nicht dargestellten Erntemaschine gezeigt, wobei hier Aktoren 14 vorgesehen sind, um die Bürstenwalzen 2 des Bürstenwalzenpaares 1 in Querrichtung X verstellen zu können. Darüber hinaus sind weitere Aktoren 15 vorgesehen, die eine Verstellmöglichkeit der Bürstenwalzen 2 in Ernterichtung Y₁ und/oder in Fahrtrichtung Y₂ ermöglichen. Die Aktoren 14, 15 weisen jeweils ein Außenvierkantrohr 16, 17 auf, in das ein Innenvierkantrohr 18, 19 eingeschoben und mittels einer entsprechend ausgebildeten und nicht im Einzelnen dargestellten Schraubenverbindung mit dem Außenvierkantrohr 16, 17 verbunden und durch Drehen eines Gewindebolzens 18a, 18b in Längsrichtung verstellbar ist. Die Queraktoren 14 sind an den Innenvierkantrohren 19 der Längsaktoren 15 befestigt. Die Innenvierkantrohre 18 der Queraktoren 14 sind mit den Bürstenwellen 4 im Bereich des oberen Endes bzw. des unteren Endes des Bürstenwalzenpaares 1 verbunden. Dadurch ist eine Verstellbarkeit der Bürstenwalzen 2 in Querrichtung X, in Ernterichtung Y₁ und in Fahrtrichtung Y₂ gleichermaßen gewährleistet, was eine Optimierung der Stellung der Bürstenwalzen 2 relativ zueinander und zu den weiteren Ernteeinrichtungen der Erntemaschine im Hinblick auf einen geforderten Entblätterungsgrad in einfacher Weise ermöglicht.
In den 5 bis 7 ist eine Erntemaschine 19 zur reihenweisen Ernte von Erntepflanzen wie Zuckerrohr dargestellt, die einen käfigartigen mit einem Fahrgestell 20 der Erntemaschine 19 verbundenen metallischen Rahmen 21 zur Aufnahme des Bürstenwalzenpaares 1 aufweist. Die Bürstenwalzen 2 sind vorzugsweise über die gesamte Länge in dem Rahmen 21 aufgenommen. Der Rahmen 21 ist U-förmig ausgebildet und nach unten geöffnet und wird durch seitliche im Wesentlichen vertikal angeordnete Rahmenteile 22 und obere diagonal verlaufende Rahmenteile 23 gebildet. Durch die Rahmenteile 22, 23 ist der Rahmen 21 käfigartig nach oben und zu den Seiten hin im Wesentlichen geschlossen, wobei gleichermaßen ein Schutz der Bürstenwalzen 2 gewährleistet und die Bürstenwalzen 2 leicht zugänglich sind, was die Montage und Demontage der Bürstenwalzen 2 vereinfacht. Um einen besonders hohen Schutz für die Bürstenwalzen 2 sicherzustellen, erstreckt sich auf beiden Außenseiten des Rahmens 21 ein weiteres seitliches Rahmenteil 24 in Längsrichtung über die gesamte Länge der Bürstenwalze 2 und ist im Wesentlichen parallel zur Mittellängsachse der Bürstenwalze 2 seitlich neben der Bürstenwalze 2 angeordnet. Die weiteren seitlichen Rahmenteile 24 können gegenüber den seitlichen Rahmenteilen 22 nach außen verlagert sein, um den Arbeitsraum für die Bürstenwalzen 2 zu vergrößern.
Auf der dem Zugfahrzeug zugewandten Seite weist der Rahmen 21 darüber hinaus zwei vordere Rahmenteile 24a auf. Diese sind verbunden mit Reihenteilern 28 und bilden einen vorderen Abschluss des Rahmens 21.
Bei den Rahmenteilen 22, 23, 24, 24a kann es sich um Hohlprofile aus Metall handeln, die aus einem beschichteten Stahl oder auch aus Edelstahl bestehen können.
Die Erntemaschine 19 wird mit einem nicht dargestellten Anhängerfahrzeug gezogen und kann dazu eine schwenkbare Zugdeichsel 25 und ein entsprechendes Fahrwerk 26 aufweisen, wobei das Fahrwerk 26 mit dem Fahrgestell 20 verbunden ist. Neben den Bürstenwalzen 2 zum Entblättern der Erntepflanzen weist die Erntemaschine 19 Kufen 27, zwei Reihenteiler 28, eine Stängeltrenneinheit 29 mit einem oszillierenden Schneidmesser zum Abtrennen der Stängel 3 vom Boden, eine Stängelköpfeinheit 30 mit einem oszillierenden Schneidmesser zum Abtrennen der Wedel der Erntepflanzen und schließlich einen Stetigförderer zum Halten der Stängel 3 auf. Der Stetigförderer 31 weist zwei Förder- bzw. Klemmbänder 32 auf für die Stängel 3. Die Förder- bzw. Klemmbänder 32 erstrecken sich unterhalb der Bürstenwalzen 2 in einem Bereich zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende des Bürstenwalzenpaares 1 innerhalb des Rahmens 21 bis in einen Bereich außerhalb des Rahmens 21 in Längsrichtung der Erntemaschine 19. Beim Erntevorgang werden die Stängel 3 zunächst mit den Bürstenwalzen 2 teilweise entblättert, bevor die Stängel 3 im unteren Bereich von dem Stetigförderer 31 ergriffen und für den weiteren Entblätterungsvorgang zusätzlich zum Halten über den Wurzelstock gehalten werden. Die Stängeltrenneinheit 29 ist in Ernterichtung den Bürstenwalzen 2 nachgeschaltet, was sich insbesondere aus 6 ergibt. Bis zum Erreichen der Stängeltrenneinheit 29 sind die Stängel 3 somit jedenfalls über den Wurzelstock im Boden gehalten.
Beim Erntebetrieb werden durch die aufwärts drehenden Bürstenwalzen 2 die Stängel 3 nach vorne gedrückt, wobei die Geschwindigkeit der in Ernterichtung Y₁ bewegten Förder- bzw. Klemmbänder 32 größer ist als die Geschwindigkeit, mit der sich die Erntemaschine 19 in Fahrtrichtung Y₂ bewegt. Dies führt zu einem Ausrichten der Stängel 3, bis diese eine im Wesentlichen senkrechte Stellung erreicht haben. Dann erfolgt das Abtrennen der Stängel 3 vom Boden 5, wobei die senkrechte Stellung der Stängel 3 das Abtrennen der Stängel 3 vom Boden mit einem sehr exakten Schnittergebnis zulässt.
In den 8 bis 10 ist eine weitere Erntemaschine 19 dargestellt, wobei 8 die Erntemaschine 19 von der Seite, 9 von hinten und 10 von oben zeigt.
Die in den 8 bis 10 dargestellte Erntemaschine 19 weist einen käfigartigen Rahmen 21 mit einer V-Form auf, der nach unten geöffnet ist, um einen freien Eintritt der Erntepflanzen in die Entblätterungszone zwischen den Bürstenwalzen 2 zu ermöglichen. Der Rahmen 21 besteht aus vertikal angeordneten seitlichen Rahmenteilen 22 und schräg nach oben zusammenlaufenden seitlichen Rahmenteilen 33, wobei die dachförmig zusammenlaufenden seitlichen Rahmenteile 33 durch obere horizontale quer- und längsverlaufende Rahmenteile 23 miteinander verbunden sind, so dass ein umgekehrt V-förmiger Arbeitsraum geschaffen wird, in dem die Bürstenwalzen 2 vollständig angeordnet sind.

Claims

Erntemaschine (19) zur reihenweisen Ernte von Erntepflanzen wie Zuckerrohr mit einer wenigstens eine Ernteeinrichtung aufweisenden Ernteeinheit und mit einem Fahrgestell (20), wobei die Ernteeinheit wenigstens ein Bürstenwalzenpaar (1) mit zwei schräg nach oben stehenden und nebeneinander liegend angeordneten Bürstenwalzen (2) als Ernteeinrichtung zum Entblättern von Stängeln (3) der Erntepflanzen aufweist und wobei die Stängel (3) beim Entblätterungsvorgang zwischen den rotierenden Bürstenwalzen (2) hindurchgeführt und durch die zusammenwirkenden Bürstenwalzen (2) zumindest teilweise entblättert werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellbarkeit der Bürstenwalzen (2) quer zur Ernterichtung (Y₁) derart vorgesehen ist, dass der relative Abstand (ΔX) der Bürstenwalzen (2) zueinander in horizontaler Richtung veränderbar und der Entblätterungsgrad beim Entblätterungsvorgang bedarfsweise einstellbar ist, um die Breite des Spaltes zwischen den zusammenwirkenden Bürstenwalzen (2) und/oder den Überlappungsgrad der Borsten der Bürstenwalzen (2) durch Verschieben der Bürstenwalzen (2) relativ zueinander zu verändern.
Erntemaschine zur reihenweisen Ernte von Erntepflanzen wie Zuckerrohr, insbesondere gezogene Erntemaschine als Anhängerfahrzeug für Landwirtschafts-Zugfahrzeuge, mit einer wenigstens eine Ernteeinrichtung aufweisenden Ernteeinheit und mit einem Fahrgestell, wobei die Ernteeinheit wenigstens ein Bürstenwalzenpaar (1) mit zwei schräg nach oben stehenden und nebeneinander liegend angeordneten Bürstenwalzen (2) als Ernteeinrichtung zum Entblättern von Stängeln (3) der Erntepflanzen aufweist und wobei die Stängel (3) beim Entblätterungsvorgang zwischen den rotierenden Bürstenwalzen (2) hindurchgeführt und durch die zusammenwirkenden Bürstenwalzen (2) zumindest teilweise entblättert werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellbarkeit der Bürstenwalzen (2) in Ernterichtung (Y₁) und entgegen der Ernterichtung (Y₁) vorgesehen ist, wobei die Bürstenwalzen (2) mit beiden Enden in die gleiche Richtung verstellbar sind, so dass der Neigungswinkel der Bürstenwalzen (2) zum Boden beim Verstellen der Bürstenwalzen (2) nicht verändert wird, und/ wobei die Bürstenwalzen (2) mit beiden Enden in entgegengesetzte Richtungen (Y₁, Y₂) verstellbar sind, so dass der Neigungswinkel der Bürstenwalzen (2) zum Boden verstellt wird.
Erntemaschine (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Bürstenwalze (2) eine Mehrzahl von nebeneinander auf einer Bürstenwelle (4) der Bürstenwalze (2) angeordneten Bürstenringen (6, 7) aufweist.
Erntemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Bürstenringe (7) und Distanzringe (12) im Wechsel angeordnet sind.
Erntemaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden der Bürstenwelle (4) und im mittleren Bereich der Bürstenwelle (4) unterschiedliche Bürstenringe (6, 7) vorgesehen sind.
Erntemaschine (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein käfigartiger mit dem Fahrgestell (20) verbundener metallischer Rahmen (21) zur Aufnahme der Bürstenwalzen (2) vorgesehen ist, wobei der Rahmen (21) U- oder V-förmig ausgebildet und nach unten geöffnet angeordnet ist.
Erntemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenwalzen (2) über die gesamte Länge in dem Rahmen (21) aufgenommen sind.
Erntemaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Ernteeinrichtung ein Stetigförderer (31) zum Halten der Stängel (3) vorgesehen ist, wobei der Stetigförderer (31) wenigstens zwei schräg nach oben laufende und zusammenwirkende Förder- bzw. Klemmbänder (32) oder -ketten aufweist und wobei sich die Förder- bzw. Klemmbänder (32) oder -ketten unterhalb der Bürstenwalzen (2) von einem Bereich zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende des Bürstenwalzenpaares (1) innerhalb des Rahmens (21) bis in einen Bereich außerhalb des Rahmens (21) in Längsrichtung der Erntemaschine (19) erstrecken.