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Die Erfindung betrifft eine Kartoffelerntemaschine, die mit einer das aufgenommene Erntegut von Kluten, Steinen, Kraut o. dgl. mitgeförderten Beimengungen lösenden Trennvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 versehen ist.
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Für Maschinen und Anlagen zur Hackfruchtbe- und verarbeitung, insbesondere Kartoffelerntemaschinen, sind unterschiedliche Verfahrensvarianten bekannt. Insbesondere zum Trennen von Kartoffeln o. dgl. Erntegut aus einem aufgenommenen Bodengemisch mit Kluten, Steinen, ähnlichen Festkörpern sowie fasrigen Beimengungen werden unterschiedliche Konzepte von mechanischen Trennvorrichtungen mit Bändern und Sieben eingesetzt (
Firmenprospekt, Grimme Landmaschinenfabrik GmbH & Co. KG, Damme; "Produktprogramm", GEN. 00283, 08/13/5000; Erntetechnik, S. 14 bis 23).
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Bei einer Lösung gemäß
DE 10 2012 016 057 A1 wird zur Beeinflussung des mittels einer Kartoffelerntemaschine aufgenommenen Gemisches zusätzlich ein Luftstrom genutzt, der im Bereich eines Rückhalteelementes auf die von einem Förderer über eine Fallstufe verlagerten Trenngüter einwirkt. Dieser Luftstrom wird auf das im Bereich des Rückhalteelementes aufgelockert vorliegende Gemisch geleitet, so dass im Bereich eines fluidischen Trennbettes eine in entgegengesetzt verlaufende Förderrichtungen aktivierte Weiterleitung von Erntegut und Festkörpern unterstützt wird.
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Die Erfindung befasst sich mit dem Problem, eine für eine Kartoffelerntemaschine vorgesehene Trennvorrichtung so in das Maschinenkonzept zu integrieren, dass mit vergleichsweise geringem technischem Aufwand die Sieb- und Trennfunktionen optimierbar sind, dabei unterschiedliche Fahrlagen der Maschine den Trennprozess wenig beeinflussen und durch entsprechende Stellelemente eine weitgehend automatische Anpassung der Trennvorrichtung an variierende Erntebedingungen möglich ist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer die Trennvorrichtung aufweisenden Kartoffelerntemaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 21.
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Ausgehend von der als autarke Baugruppe bereitgestellten Trennvorrichtung gemäß
DE 10 2012 016 057 A1 ist vorgesehen, dass die in die Maschine zu integrierende Trennvorrichtung erfindungsgemäß mit zumindest einer deren jeweilige Arbeits- und Förderpositionen in der Maschine beeinflussenden Steuereinheit versehen wird.
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Dabei wird erreicht, dass durch Optimierung dieser Steuereinheit die mit der Trennvorrichtung eine im Vergleich mit bekannten Erntemaschine komplexere Konstruktion aufweisende Maschine so an die jeweiligen Rodebedingungen angepasst werden kann, dass insbesondere auch im Bereich der ”mitgeführten” Trennvorrichtung jeweils optimale Sortierbedingungen vorliegen. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Durchsatzleistung im Bereich des Rückhalteelementes von den während der Erntebedingungen variierenden Bodenverhältnissen im Wesentlichen nicht beeinflusst wird.
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Ausgehend von der neuen Maschinenstruktur mit integrierter Trennvorrichtung sieht die Konstruktion vor, dass diese Trennvorrichtung zumindest bereichsweise am Gestell mittels lagerartiger Verbindungsbaugruppen verlagerbar gehalten ist und damit das jeweilige, andererseits vorgesehene ”freie Ende” des Systems mittels zumindest eines Stellorgans bewegt werden kann. Diese Bewegungsmöglichkeiten sind dabei auf die wesentlichen Funktionsteile der Trennvorrichtung oder diese insgesamt gerichtet. Damit ist das System so gestaltet, dass im Bereich der zentralen Steuereinheit eine Beeinflussung und Verlagerung auch mehrerer Stellorgane, Stellglieder o. dgl. Aktoren zu erfassen ist.
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Es hat sich gezeigt, dass durch mehrere in die Trennvorrichtung integrierte Stellbaugruppen und/oder jeweilige Stellorgane die Leistungs- und Förderparameter der Maschine bzw. der Trennvorrichtung weiter optimierbar sind. Für den Antrieb der Stellbaugruppen und der zugeordneten Stellorgane sind variable Ausführungsformen von Aktoren denkbar. Vorzugsweise werden dabei unterschiedliche elektrische und/oder hydraulische Motoren in landtechnisch bekannter Ausführung eingesetzt, wobei auch pneumatische oder hydraulische Stellzylinder vorgesehen sind.
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Für die konkrete Realisierung von Stellbewegungen ist vorgesehen, dass die Steuereinheit mit einer zumindest die horizontale Lage der Trennvorrichtung in deren Arbeitsposition mittels des Stellorgans beeinflussenden Stellbaugruppe zusammenwirken kann. Dabei ist vorgesehen, dass mittels der gesteuerten Stellbaugruppe jeweilige Neigungsveränderungen der Maschine bzw. von Funktionsteilen im Bereich der Trennvorrichtung ausgeglichen werden. Dabei kann die Neigungsveränderung in Relation zur Horizontalen sensorisch erfasst und mittels der im Bereich der Stellbaugruppe vorgesehenen Steuereinheit und dessen Stellorgan ausgeglichen werden.
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Eine weitere Wirkung der Steuereinheit ist darauf gerichtet, dass spezielle Stellbaugruppen so beeinflusst werden, dass die Säuberungsfunktionen auf verlagerbaren und/oder veränderbaren Förderstrecken beeinflusst werden. Dabei ist es möglich, Veränderungen von Abstands- und/oder Spaltmaßen im Bereich von Sieborganen vorzunehmen, so dass die Siebeigenschaften verändert werden. Ebenso ist denkbar, die im Bereich des fluidischen Trennbettes vorgesehene Luftströmung zu beeinflussen und/oder im Bereich von Förderaggregaten variable Drehzahlveränderungen vorzunehmen.
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Eine im Gesamtkonzept effiziente Konstruktionsvariante sieht vor, dass die Trennvorrichtung im Bereich ihrer seitlichen Gehäusewandungen mit einer ersten Stellbaugruppe der Steuereinheit zusammenwirkt, derart, dass die gesamte Trennvorrichtung um ein in der Maschine ortsfestes Stützlager schwenkbar ist. Der Anlenkungspunkt des entsprechenden Bereichs des Stützlagers am Maschinengestell kann dabei variabel festgelegt werden.
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Eine Ausführung sieht vor, dass die Trennvorrichtung auch gemeinsam mit der vorgelagerten Fördereinrichtung für das Gemisch verschwenkt werden kann. Ebenso ist denkbar, die Trennvorrichtung gemeinsam mit einem nachgeordneten Abförderer um ein jeweiliges Stützlager schwenkbar auszubilden. Durch weitere zusätzliche Stellorgane ist denkbar, in diesem Bereich auch einzelne Verschwenkungen von Baugruppen vorzusehen.
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Die Wirkung dieser ersten Stellbaugruppe im Bereich der Steuereinheit ist insbesondere darauf gerichtet, dass mit der kompletten Verlagerung der Trennvorrichtung in variierbare Arbeitspositionen auch die Förder- und Reinigungsbedingungen für das mit dem Luftstrom beaufschlagte Gemisch veränderbar sind.
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Eine weitere Ausführung des Wirkkomplexes der Steuereinheit sieht vor, dass die Trennvorrichtung im Bereich des Rückhalteelementes mit zumindest einer zweiten, unmittelbar an diesem Rückhalteelement angreifenden Stellbaugruppe versehen wird. Dabei können die Teile dieser zweiten Stellbaugruppe weitgehend in die Gehäusestruktur der Trennvorrichtung integriert werden.
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Mittels der zweiten Stellbaugruppe wird erreicht, dass durch eine gezielte Schwenkverstellung des Rückhalteelementes die jeweiligen Trennbedingungen an den Besatz des Gemisches mit Festkörpern anpassbar sind. Damit wird erreicht, dass bei hohem Besatz mit Festkörpern eine längere ”Verweilzeit” des Gemisches auf dem Rückhalteelement nutzbar ist und damit die Aussortierung der Festkörper so verbessert wird, dass nur geringe ”Fehlbelegungen” im andererseits abzufördernden Erntegutstrom festzustellen sind.
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Eine weitere, durch die Steuereinheit zu beeinflussende Stellstruktur ist im Bereich zwischen dem Rückhalteelement und einem in Gutstromrichtung nachgeordneten Abförderer vorgesehen. Mit der hier vorgesehenen dritten Stellbaugruppe ist das abförderseitige Ende des Rückhalteelementes an jeweilige Gebrauchslagen des als Siebband ausgebildeten Abförderers anpassbar.
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Die konstruktiven Details in diesem Bereich sehen vor, dass zwischen Rückhalteelement und Abförderer eine verlagerbare Überleitrolle vorgesehen ist. Diese Überleitrolle kann mittels jeweiliger Stützglieder in eine Rückhalteposition für das abzufördernde Erntegut verlagert werden. Damit wird eine Sortier- und Rückhalteposition für enthaltene Festkörper einstellbar gestaltet.
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Das Konzept in diesem Bereich sieht vor, dass das Rückhalteelement, der vom Siebband gebildete Übernahmebereich und die zwischen geordnete Überleitrolle in einem gemeinsamen Drehpunkt zusammenwirken. Damit kann die Überleitrolle auch bei sich ändernder Winkellage im Bereich des Rückhalteelementes jeweils in optimaler Überleitposition bzw. Rückhalteposition gehalten werden. Gleichzeitig ist das nachgeordnete Siebband bereichsweise so kippbar, dass dieses eine synchrone Schwenkverlagerung mit den Bauteilen im Bereich von Rückhalteelement und Überleitrolle ausführen kann. Damit ist ein konstanter Abstand zwischen den funktional nacheinander in der Übergabephase wirkenden Bauteilen gewährleistet, und das Erntegut wird schonend weitergeleitet.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kartoffelerntemaschine mit Trennvorrichtung veranschaulicht ist. in der Zeichnung zeigen:
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1 eine Einzeldarstellung der Trennvorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
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2 eine teilweise geschnittene Perspektivdarstellung der mit der Trennvorrichtung versehenen Kartoffelerntemaschine,
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3 eine Seitenansicht des Systems gemäß 2 mit in einer Neigungslage geschwenkter Trennvorrichtung,
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4 eine Seitenansicht ähnlich 3 mit geänderter Neigungslage der Trennvorrichtung,
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5 eine Seitenansicht ähnlich 4 mit einer Stellbaugruppe im Bereich des Rückhalteelementes,
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6 eine Seitenansicht ähnlich 5 mit geänderter Schwenkposition des Rückhalteelementes,
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7 eine Ausschnittsdarstellung im Bereich des Rückhalteelementes und einer Überleitrolle zu einem nachgeordneten Abförderer, und
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8 eine Seitenansicht ähnlich 7 mit Umstellungen im Bereich der Überleitrolle und des Abförderteils.
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In 1 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte, insgesamt mit 1 bezeichnete Trennvorrichtung dargestellt, die gemäß Darstellung in 2 in eine Kartoffelerntemaschine A integriert ist. Diese Trennvorrichtung 1 ist zum Trennen von Kartoffeln o. dgl. Erntegut E aus einem Gemisch G mit Kluten, Steinen und ähnlichen Festkörpern F vorgesehen (5). Dabei wird das Gemisch G als ein Förderstrom 4 mittels einer insgesamt mit 2 bezeichneten Fördereinrichtung aus einem nicht näher dargestellten Aufnahmebereich der Maschine A heraus zugeführt. Dieser Förderstrecke folgend, gelangt das Gemisch G in den Bereich einer Fallstufe 3, von der aus das sich zunehmend lockernde Gemisch G auf ein Rückhalteelement 5 im Bereich der Trennvorrichtung 1 bewegt wird. In diesem Bereich erfolgt die eigentliche ”Sortierung” der wesentlichen Komponenten des Gemisches G, wobei das Erntegut E' und die Festkörper F' in jeweiligen, im Wesentlichen entgegengesetzt verlaufenden Förderrichtungen 6, 7 weitergeleitet werden. Diese Trennphase wird durch den mittels eines externen Gebläses (nicht dargestellt) erzeugten Luftstrom L unterstützt.
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Ausgehend von den technischen Gegebenheiten bei der Integration der Trennvorrichtung 1 in das Konzept einer insbesondere selbstfahrenden Kartoffelerntemaschine sind an dieser konstruktive Anpassungen vorgesehen. Das erfindungsgemäße Konzept sieht dabei vor, dass im Bereich der Trennvorrichtung 1 zumindest eine deren jeweilige Arbeits- und Förderpositionen in der Maschine A beeinflussende Steuereinheit S (2) vorgesehen ist.
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Durch umfängliche konstruktive und funktionale Anpassungen kann damit überraschend erreicht werden, dass die komplexe Struktur der Trennvorrichtung 1 mittels der vergleichsweise einfach aufgebauten Steuereinheit S an die jeweiligen Rodebedingungen der in Feldarbeit befindlichen Maschine A angepasst werden kann. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die vom laufenden Gutstrom bzw. dem Gemisch G am stärksten belastete Zone im Bereich des Rückhalteelementes 5 so beeinflusst werden kann, dass die Durchsatzleistung auch bei schwierigen Bodenbedingungen aufrecht erhalten bleibt. Dabei werden im Fördersystem der Trennvorrichtung 1 insgesamt ungewollte Überbelastungen bzw. Verstopfungen mit Gemischteilen vermieden. Die Steuereinheit S kann dazu so ausgelegt werden, dass in das elektronische Steuerkonzept gleichzeitig signalgebende Sensoren integriert sind. Damit können sich andeutende Fehlfunktionen im Bereich der Reinigungsstrecke vom Fahrerhaus aus erkannt und entsprechende Stellfunktionen im Bereich der Steuereinheit S eingeleitet werden.
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Der Aufbau der Maschine A sieht vor, dass zumindest die Trennvorrichtung 1 einerseits im Gestell der Maschine A verlagerbar gehalten ist. Andererseits ist die Trennvorrichtung 1 mittels zumindest eines mit der Steuereinheit S zusammenwirkenden Stellorgans bewegbar ausgebildet. Daraus ergibt sich bei komplexer Betrachtung, dass sich an mehreren Positionen des Systems effektiv wirkende Stellmöglichkeiten ergeben. Dabei hat es sich gezeigt, dass durch mehrere, in die Trennvorrichtung 1 bzw. deren Haltebaugruppen integrierte Stellbauteile und/oder Stellorgane die Leistungs- und Förderparameter der Maschine A bzw. der Trennvorrichtung 1 unter verschiedenen Fördergesichtspunkten und Reinigungsbedingungen optimierbar sind.
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Ausgehend von 2 wird in den Darstellungen gemäß 3 und 4 eine Ausführung der Steuereinheit S im Zusammenwirken mit einer zumindest die horizontale Lage der Trennvorrichtung 1 in deren Arbeitsposition mittels des Stellorgans 9 beeinflussenden ersten Stellbaugruppe 10 deutlich. Ausgehend von einer horizontalen Nulllinie N (Strich-Punkt-Darstellung, 3) wird mit einem Winkel W eine Neigungsveränderung im Bereich der Trennvorrichtung 1 dargestellt.
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Diese Neigungsveränderung gemäß Winkel W kann beispielsweise in Relation zur Horizontalen N für die Funktion der Einheit bedeutsam sein, so dass die Neigung W insbesondere sensorisch erfasst werden kann und danach mittels der Stellbaugruppe 10 ein entsprechender Ausgleich zu einer Winkellage W' hin (4) erfolgt. In der dargestellten Ausführung wird dazu als Stellorgan ein Hydraulikzylinder 11 genutzt, der im Bereich eines einen Anlenkpunkt 13' bildenden Gestellteils 12 mit der an der Maschinenkonstruktion gehaltenen Stellbaugruppe 10 zusammenwirkt.
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Ausgehend von einem zur Längsmittelebene M der Maschine A (2) symmetrischen Aufbaus der Komponenten versteht es sich, dass die Bauteile jeweils gegenüberliegend der Ebene M parallel wirksam sind.
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Aus der Funktionslage des Hydraulikzylinders 11 (3, 4) wird deutlich, dass dieser an einem unteren Anlenkpunkt 13 am Endbereich der Trennvorrichtung 1 angreift. Im Bereich dieses Anlenkpunktes 13 ist gleichzeitig eine Verbindung zu einem den Förderstrom 4 aufnehmenden Zuführbereich 14 für den Gemischstrom hergestellt. Dieser mit Walzen o. dgl. Förderelementen versehene Zuführbereich kann in der dargestellten Ausführung ebenfalls in seiner Neigungslage angepasst werden (Winkel GW, GW'). Dies erfolgt ohne zusätzliche Stellorgane unmittelbar mit der Stellbaugruppe 10.
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Diese Ausführung der ersten Stellbaugruppe 10 sieht vor, dass deren mit der Steuereinheit S zusammenwirkendes System – gemeinsam mit der Trennvorrichtung 1 – um das in der Maschine A ortsfeste Stützlager 13' im Bereich der ortsfesten Stellbaugruppe 10 schwenkbar ist (Achse AS, 2). Dabei ist zusätzlich vorgesehen, dass auch ein ortsfest mit der Trennvorrichtung 1 verbundener Abförderer 15 um das ortsfeste Stützlager 13' mitgeschwenkt werden kann.
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Aus den Darstellungen gemäß 5 und 6 wird eine zweite Stellbaugruppe 16 deutlich, bei der eine Verbindung zum Bereich des Rückhalteelementes 5 hin vorgesehen ist. Als aktives Element ist dabei ein Hydraulikzylinder 17 vorgesehen, dessen Antriebsstange 18 über einen Schwenkhebel 19 auf eine Druckstange 20 wirkt.
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Diese Druckstange 20 greift endseitig im Bereich einer Stützbaugruppe 21 unterseitig an einem Ende des Rückhalteelementes 5 so an, dass dieses um ein anderenends definiertes Schwenklager 23 geschwenkt werden kann, so dass unterschiedliche Förderwinkel des Rückhalteelementes 5 definiert werden (Winkel RW, RW').
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Aus der perspektivischen Seitenansicht gemäß 2 wird deutlich, dass wesentliche Teile der vorbeschriebenen Baugruppen in die Gehäusestruktur 24 der Trennvorrichtung 1 integriert sind und die außen liegenden Hydraulikzylinder 11, 17 mit der Steuereinheit S verbunden sind.
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In den Darstellungen gemäß 2 und 3 ist auch eine weitere, an die Steuereinheit (S; 2) anschließbare hydraulische Antriebsbaugruppe 25 dargestellt. Diese ist so gestaltet, dass eine Kolbenstange des Hydraulikzylinders 25' über einen Schwenkhebel SH und ein Führungsgelenk FG auf ein Sicherungsglied 26 (6) im Bereich der Auslassöffnung 27 der Trennvorrichtung 1 wirken kann.
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In 7 und 8 ist in einer Prinzipdarstellung die Anordnung einer dritten, allgemein mit 29 verdeutlichten Stellbaugruppe veranschaulicht. Diese Stellbaugruppe 29 ist zwischen dem Rückhalteelement 5 und einem in Gutstromrichtung GR nachgeordneten Abförderer 15' wirksam.
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Mit dieser Stellbaugruppe 29 wird erreicht, dass das abförderseitige Ende des Rückhalteelementes 5 an jeweilige Gebrauchslagen des als Siebband 31 ausgebildeten Abförderers 15' anpassbar ist. Dabei ist zwischen Rückhalteelement 5 und Abförderer 15' eine Überleitrolle 32 so angeordnet, dass diese im Förderbereich des in Gutstromrichtung GR abfließenden Erntegutes E in eine jeweilige Rückhalteposition (7, Pfeil 30) bewegt werden kann. Diese insbesondere ein Weiterleiten der Festkörper F verhindernde ”Hürden-Konstruktion” sieht dabei vor, dass das Rückhalteelement 5, der vom Siebband 31 gebildete Übernahmebereich 31' und die Überleitrolle 32 in einem gemeinsamen Drehpunkt D zusammenwirken können (Winkel AW, AW').
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Bei Einleitung der Schwenkbewegung gemäß Pfeil 30 – beim Übergang von 7 nach 8 – wird das Rückhalteelement 5 um den Winkel RW in eine flachere Leitposition verlagert. Durch die im gemeinsamen Drehpunkt D angreifende Stellbaugruppe 29 erfolgt gleichzeitig die Verlagerung der Überleitrolle 32 entlang einer Bahn SB, so dass der Übernahmebereich 31' des Siebbandes 31 ebenfalls eine veränderte Lage einnimmt und das Erntegut über eine flachere ”Hürden-Konstruktion” abgefördert wird. In dieser Lage kann die Durchsatzleistung des Systems insbesondere dann erhöht werden, wenn im Gutstrom GR nur wenige Festkörper F enthalten sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012016057 A1 [0003, 0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Firmenprospekt, Grimme Landmaschinenfabrik GmbH & Co. KG, Damme; ”Produktprogramm”, GEN. 00283, 08/13/5000; Erntetechnik, S. 14 bis 23 [0002]
