DE102015115100A1

DE102015115100A1 - Vorrichtung zur Ernte von stängeligem Halmgut

Info

Publication number: DE102015115100A1
Application number: DE102015115100.6A
Authority: DE
Inventors: Dietrich Baye; Reimer Tiessen; Werner Hanskötter; André Hemmesmann
Original assignee: Carl Geringhoff GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Geringhoff GmbH and Co KG
Priority date: 2015-09-08
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2017-03-09
Also published as: WO2017041888A1; CA2998033A1; EP3346820A1; BR112018004426A2; US20180242524A1; RU2018112299A

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (2) zur Ernte von stängeligem Halmgut, mit einem Einzugsbereich, einer Fördervorrichtung (4), einer Pflückvorrichtung und einer in einer Ebene unterhalb der Pflückvorrichtung angeordneten Vorrichtung zum Schneiden von Stängeln, die zumindest ein in einer horizontalen oder zumindest annähernd horizontalen Ebene rotierend umlaufendes Messer aufweist. Um eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Stoppelstücke zusätzlich zum Schnitt in ihrer pflanzlichen Struktur so zusätzlich geschädigt werden, dass Bakterien und Feuchtigkeit leichter in das Innere eines Stängelstückes, insbesondere in einen auf dem Feld stehenden Stoppel, eindringen können, wird vorgeschlagen, dass an dem rotierend umlaufenden Messer (18) zumindest ein Prallelement (22) ausgebildet ist, das sich über die Dicke des Messerklingenblatts erhebt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ernte von stängeligem Halmgut, mit einem Einzugsbereich, einer Fördervorrichtung, einer Pflückvorrichtung und einer in einer Ebene unterhalb der Pflückvorrichtung angeordneten Vorrichtung zum Schneiden von Stängeln, die zumindest ein in einer horizontalen oder zumindest annähernd horizontalen Ebene rotierend umlaufendes Messer aufweist.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der Schrift DE 203 03 819 U1 bekannt. Nachdem in dieser Vorrichtung ein Stängel des Halmguts wie beispielsweise einer Maispflanze in die Erntevorrichtung eingelaufen, von Pflückwalzen nach unten gerissen und der Fruchtstand, wie beispielsweise ein Maiskolben einer Maispflanze, von der Pflückvorrichtung vom Maisstängel dabei von Pflückplatten abgetrennt worden ist, wird der übrig bleibende Maisstängel weiter nach unten befördert. Ein nach unten gerissener Stängel kann dabei von feststehenden oder rotierenden Messern geschnitten werden, die im Bereich der Pflückwalzen angeordnet sind. Der Stängel wird allerdings von dem im Boden verbleibenden Wurzelwerk bodennah von einer separaten Schneidvorrichtung mit zumindest einem annähernd in einer horizontalen Ebene rotierend umlaufenden Messer abgeschnitten. Das umlaufende Messer kann zusätzlich noch von den Pflückwalzen nach unten beförderte Stängelstücke in kürzere Stängelstücke schneiden, die dann auf das Feld abgeworfen werden. Dort können die Stängelstücke dann verrotten. Die vom Stängel abgetrennten Maiskolben werden mit der Fördervorrichtung einer Dreschvorrichtung zugeführt.
Da die Schnittflächen der Stängelstücke von dem annähernd in der waagerechten Ebene rotierenden Häckselmesser glatt geschnitten werden, dauert es einige Zeit, bis Feuchtigkeit und Bakterien von außen in das Innere eines Stängelstückes vordringen und den Verrottungsprozess beschleunigen. Das verzögert den Verrottungsvorgang. Das gilt insbesondere auch für die Stoppeln, die noch aufrecht stehend auf dem Feld zurückbleiben. Insbesondere in den noch aufrecht stehenden Stoppeln siedeln sich häufig Insekten an, wie beispielsweise der Maiszünsler, dessen Raupen später erhebliche Schäden in Maisbeständen anrichten. Um dies zu verhindern, sollten die Stoppeln stärker geschädigt werden.
Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Stoppelstücke zusätzlich zum Schnitt in ihrer pflanzlichen Struktur so zusätzlich geschädigt werden, dass Bakterien und Feuchtigkeit leichter in das Innere eines Stängelstückes, insbesondere in einen auf dem Feld stehenden Stoppel, eindringen können.
Die Aufgabe wird für eine gattungsgemäße Vorrichtung gelöst, indem an dem rotierend umlaufenden Messer zumindest ein Prallelement ausgebildet ist, das sich über die Dicke des Messerklingenblatts erhebt.
Das Messerklingenblatt ist der Teil des Messers, der die Messerklinge trägt. Die Messerklinge weist eine geschärfte Schneide auf, die bei einem Schnitt das Material einer Pflanze an der Schnittstelle durchtrennt. Das Messerklingenblatt ist für sich im Normalfall flach gestaltet, um das Messer mit möglichst wenig Kraft durch das geschnittene Material hindurch ziehen zu können. Erfindungsgemäß weist das Messer nun zusätzlich eines oder mehrere Prallelemente auf, die über die Dicke des Messerklingenblatts überstehen und die bei einer Rotationsbewegung des Messers und einem Schnitt eines Stängels auf den Stoppelkörper aufprallen.
Bei dem Aufprall werden die äußeren Schichten der Sprossachse aufgerissen, das darunter befindliche Festigungsgewebe des Stängels wird zerfasert und entlang der Längsachse des Stoppels aufgespleißt. Dadurch tritt eine erhebliche Schädigung des vom Prallelement getroffenen Stoppels ein. Die glatte Oberfläche wird zerstört. Die Oberfläche ist durch die Zerstörung erheblich vergrößert, wodurch Bakterien und Feuchtigkeit leichter in den Stoppel eindringen können. Der Stoppel verrottet dadurch schneller. Die Zerstörungswirkung an dem Stoppel kann gesteigert werden, wenn mehrere Prallelemente an einem Messer ausgebildet sind.
Der Energieaufwand, der erforderlich ist, um das Messer auch mit dem oder den Prallelementen rotieren zu lassen, ist zwar durch die Prallelemente im Vergleich zu einem herkömmlichen Messer erhöht. Da das oder die Prallelemente nur an einzelnen Stellen eines Messers angebracht sind, bleibt der zusätzliche Energieaufwand allerdings vergleichsweise gering. Das gilt insbesondere, weil die Kontur des Messers abgesehen von dem oder den Prallelementen für sich unverändert energetisch günstig bleibt.
Der durch die Prallelemente erzielbare Zerstörungsgrad der Stoppeln ist so hoch, dass je nach Erntegut auf eine Mulch-Nachbearbeitung verzichtet werden kann.
Es ist auch vorteilhaft, dass die Stoppelzerstörung möglich ist, bevor ein Stoppel von den Rädern einer Erntemaschine überrollt und ein unbeschädigter Stoppel dabei in den Boden gedrückt wird. Ein solcher Stoppel wäre für eine Stoppelnachbearbeitung nicht mehr erreichbar und könnte gleichwohl einen nachfolgenden Bewuchs durch Insektenbefall und Fusarien schädigen.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Messer mit einer Rotationsdrehzahl von zumindest 1.500 U/min. umlaufend angetrieben. Bei solchen Rotationsdrehzahl eines in einem Pflückvorsatz rotierenden Messers ergibt sich eine sehr hohe Aufprallgeschwindigkeit des Prallelements auf einen Stoppel. Die dadurch auf den Stoppel einwirkende Energie wirkt über die direkte Kontaktzone des Prallelements mit dem Stoppel hinaus und beschädigt auch benachbarte Bereiche eines Stoppels, die das Prallelement selbst direkt nicht erreicht. Wegen dieser Fernwirkung des Prallelements muss die Erntevorrichtung nicht mehr so dicht über dem Boden geführt werden, dass der Stoppel auf eine für Maiszünsler als kritisch angesehene maximale Länge von 5 cm geschnitten wird. Die Erntevorrichtung kann vielmehr mit einem größeren Abstand über den Boden geführt werden, wodurch die Gefahr durch Beschädigungen durch einen Fremdkörperkontakt verringert wird. Bei einer solchen Messerdrehzahl wird ein einzelner Stoppel von einem Prallelement auch mehrfach getroffen, was dessen Zerstörungsgrad zusätzlich erhöht.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Prallelement eine zylindrische Form mit einer gerundeten Spitze auf. Die zylindrische Form ist ideal, um die Aufprallenergie in das Material des Prallelements aufzunehmen und zu verteilen, ohne dass das Prallelement dabei selbst verformt oder zerstört wird. Der nutzungsbedingte Materialabtrag auf der in Rotationsrichtung weisenden Seite des Prallelements verteilt sich gleichmäßig über die Fläche, so dass sich eine hohe Standzeit der Prallelemente ergibt. Entsprechendes gilt für die gerundete Gestalt der Spitze des Prallelements.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Prallelement massiv aus einem metallischen Werkstoff hergestellt, dessen äußere Schicht zusätzlich gehärtet ist. Ein metallischer Werkstoff wie beispielsweise Stahl verfügt über eine hohe Widerstandsfähigkeit, woraus sich hohe Standzeiten des Prallelements ergeben. Durch die massive Ausführung erhöht sich die Standzeit zusätzlich. Die Härtung der äußeren Schicht vermindert den Materialabtrag durch den ständigen Kontakt mit den Stoppeln.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Prallelemente nur auf der dem Boden zugewandten Messerseite angeordnet. Da insbesondere die Stoppeln geschädigt werden sollen, bleibt bei einer Anordnung der Prallelemente nur auf der dem Boden zugewandten Messerseite der zusätzliche Energieaufwand beschränkt.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das zumindest eine Prallelement im mittleren Bereich der Messerbreite angeordnet. Diese Anordnung ist vorteilhaft, weil das Messer in diesem Bereich seine größte Festigkeit aufweist.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das zumindest eine Prallelement mit einer Einsenkschraube mit dem Messer verschraubt. Die Einsenkschraube kann in dem Material des Messers eingesenkt werden, so dass sie nicht über das Profil des Messers hervorsteht und durch Materialkontakt abgetragen werden kann. Die Schraube bleibt funktionsfähig. Sollte die erste Klingenseite des Messers verschlissen sein, kann das Prallelement ohne einen großen Aufwand auf die andere Seite der Messerklinge geschraubt werden, so dass es auch bei einem umgedrehten Messer bei einer unveränderten Drehrichtung des Messers mit der zweiten Klingenseite in Drehrichtung auf der Unterseite des Messers angeordnet ist.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind unterhalb der Pflückplatten zumindest zwei längs des Pflückspalts angeordnete Pflückwalzen angeordnet, deren Hüllkreise sich zumindest bereichsweise überlappen. In Kombination mit den vorstehend beschriebenen Prallelementen ergibt sich durch den Einsatz von zumindest zwei Pflückrotoren unterhalb der Pflückplatten ein sehr leistungsfähiges Zerkleinerungssystem, das die Maisstängel sicher ergreift, nach unten abfördert und nicht nur die abgeschnittenen Stängelteile zerkleinert und auffasert, sondern auch die oberen Enden der noch auf dem Feld stehenden Stoppeln.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind in Abständen entlang der Länge des Pflückspalts in die Hüllkreise der Pflückwalzen hineinreichende feststehende oder rotierende Messer angeordnet. Die feststehenden oder rotierenden Messer bewirken eine sehr leistungsfähige Zerkleinerung der Pflanzenreste, die durch den Pflückspalt nach unten gezogen werden. Durch die Verwendung von feststehenden oder rotierenden Messern, die in die Hüllkreise der Pflückrotoren hineinreichen, können bei der Ernte hohe Vorfahrtgeschwindigkeiten gefahren werden, ohne dabei eine gleichbleibend guter Zerkleinerungsleistung und gleichzeitige Beschädigung und Auffaserung der auf dem Boden stehenden Stoppelenden in Kauf nehmen zu müssen.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorstehend erläuterten Ausgestaltungen der Erfindung jeweils für sich, aber auch in einer beliebigen Kombination miteinander mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs kombinierbar sind.
Weitere Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich der nachfolgenden gegenständlichen Beschreibung und den Zeichnungen entnehmen.
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden. Es zeigen:
1: eine Schnittansicht auf einen Teil einer Erntevorrichtung,
2: eine Ansicht auf die in 1 gezeigte Baugruppe von vorne, und
3: eine Ansicht auf die Unterseite der in 2 gezeigten Baugruppe mit den Prallelementen auf den Messern.
In 1 ist ein Ausschnitt einer Vorrichtung 2 zur Ernte von stängeligem Halmgut gezeigt. Die Vorrichtung verfügt über eine Fördervorrichtung 4, die im Ausführungsbeispiel aus zwei gegenüberliegenden Förderketten besteht, die auf Ihrer Außenseite eine Anzahl von Mitnehmern aufweisen, mit denen vom Maisstängel 14 abgetrennte Maiskolben abgefördert werden können.
Die Maiskolben werden vom Maisstängel 14 mit einer Pflückvorrichtung abgetrennt, die im Ausführungsbeispiel aus zwei Pflückplatten 6 besteht, die mit ihren einander zugewandten Seiten einen Pflückspalt 8 begrenzen. Der Maisstängel 14 gleitet durch die Länge des Pflückspalts 8 hindurch, während die unterhalb des Pflückspalts 8 angeordneten Pflückwalzen 10 den Maisstängel 14 erfassen und nach unten reißen. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt zusätzlich noch eine Messerscheibe 12 mit den Pflückwalzen 10 zusammen, um den von den Pflückwalzen 10 erfassten Maisstängel 14 zu zerkleinern.
Bis in den Bereich unterhalb der Pflückwalzen 10 reicht eine Rotorwelle 16, an deren unteren Ende im Ausführungsbeispiel zwei Messer 18 befestigt sind. Die beiden Messer 18 rotieren in einer horizontalen Ebene. Bei einer rotierenden Bewegung der Messer 18 schneiden diese den Maisstängel von dem im Boden zurückbleibenden Stoppel 20 ab. Die Messer 18 können bei einer Rotationsbewegung außerdem noch Teile des Maisstängels treffen, die nach unten aus den Pflückwalzen 10 und der Messerscheibe 12 fallen.
Im Ausführungsbeispiel sind die beiden Messer 18 jeweils mit drei zusätzlichen Prallelementen 22 ausgestattet. Die Prallelemente 22 befinden sich auf der dem Boden zugewandten Unterseite der Messer 22. Die Prallelemente 22 überragen die Querschnittsfläche der beiden Messer 18. Sie reichen somit tiefer zum Boden hinunter als die Klinge der beiden Messer 18.
In 1 ist der Stoppel 20 noch in unversehrter Form gezeigt. Wenn der Stoppel 20 allerdings mehrfach von den Prallelementen 22 getroffen wurde, hat der Stoppel 20 in seinem oberen Bereich seine zylindrische Form verloren. Er ist dann stark geschädigt und zerspleißt.
In 2 ist eine Ansicht auf die in 1 gezeigte Baugruppe von vorne gezeigt. Wie sich der 2 entnehmen lässt, weist das Prallelement 22 eine zylindrische Form mit einer gerundeten Spitze 24 auf. Das Prallelement 22 besteht aus einem metallischen Werkstoff und ist massiv ausgeführt.
Aus der vergrößerten Ansicht auf die in 2 gezeigte Baugruppe von unten in 3 ist erkennbar, dass die Prallelemente 22 im mittleren Bereich der Breite der Messer 26 angeordnet sind.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel dient nur der Erläuterung der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Dem Fachmann bereitet es keine Schwierigkeiten, das Ausführungsbeispiel auf eine ihm als geeignet erscheinende Art abzuwandeln, um es an einen konkreten Anwendungsfall anzupassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20303819 U1 [0002]

Claims

Vorrichtung (2) zur Ernte von stängeligem Halmgut, mit einem Einzugsbereich, einer Fördervorrichtung (4), einer Pflückvorrichtung und einer in einer Ebene unterhalb der Pflückvorrichtung angeordneten Vorrichtung zum Schneiden von Stängeln, die zumindest ein in einer horizontalen oder zumindest annähernd horizontalen Ebene rotierend umlaufendes Messer aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem rotierend umlaufenden Messer (18) zumindest ein Prallelement (22) ausgebildet ist, das sich über die Dicke des Messerklingenblatts erhebt.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (18) mit einer Rotationsdrehzahl von zumindest 1.500 U/min. umlaufend angetrieben ist.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallelement (22) eine zylindrische Form mit einer gerundeten Spitze aufweist.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallelement (22) massiv aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist, dessen äußere Schicht zusätzlich gehärtet ist.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallelemente (22) nur auf der dem Boden zugewandten Messerseite angeordnet sind.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Prallelement (22) im mittleren Bereich der Messerbreite angeordnet ist.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Prallelement (22) mit einer Einsenkschraube mit dem Messer (18) verschraubt ist.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Pflückplatten (6) zumindest zwei längs des Pflückspalts (8) angeordnete Pflückwalzen (10) angeordnet sind, deren Hüllkreise sich zumindest bereichsweise überlappen.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Abständen entlang der Länge des Pflückspalts (8) in die Hüllkreise der Pflückwalzen (10) hineinreichende feststehende oder rotierende Messer (12) angeordnet sind.