DE102021110556A1

DE102021110556A1 - Mähdrescher sowie Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers

Info

Publication number: DE102021110556A1
Application number: DE102021110556.0A
Authority: DE
Inventors: Maik Heufekes; Marvin Barther; Frédéric Fischer; Stefan Terörde; Johann Witte
Original assignee: Claas Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH
Current assignee: Claas Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2022-10-27

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mähdrescher (1), umfassend eine Dreschvorrichtung (3) und eine Abscheidevorrichtung (17), welche von dem Mähdrescher (1) aufgenommenes Erntegut (8) zur Abscheidung von Korn bearbeiten und einen im Wesentlichen das Korn enthaltenden Erntegutstrom an eine nachgeordnete Reinigungsvorrichtung (4) übergeben, wobei die Reinigungsvorrichtung (4) unausgedroschenes Erntegut als Überkehrgutstrom (34) einer Nachdrescheinrichtung (31) zuführt, wobei der Nachdrescheinrichtung (31) eingangsseitig und ausgangsseitig zur Detektion des Überkehrgutstroms (34, 37) ein Kamerasystem (35) vorgeschaltet und ein Kamerasystem (36) nachgeschaltet ist, wobei die beiden Kamerasysteme (35, 36) zur sensorischen Erfassung von im Überkehrgutstrom (34, 37) enthaltenen Bestandteilen eingerichtet sind, wobei die beiden Kamerasysteme (35, 36) mit einer Auswerteeinrichtung (38) verbunden sind, welche dazu eingerichtet ist, mittels eines Bildbearbeitungsprozesses ausgedroschenes Korn im Überkehrgutstroms (34, 37) zu erkennen und aus der Erkennung von ausgedroschenem Korn ein Maß für die Effektivität des Ausdruschprozesses durch die Dreschvorrichtung (3) abzuleiten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mähdrescher gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.
Mähdrescher umfassen eine Dreschvorrichtung und eine Abscheidevorrichtung, welche von dem Mähdrescher aufgenommenes Erntegut zur Abscheidung von Korn bearbeiten und einen im Wesentlichen das Korn enthaltenden Erntegutstrom an eine nachgeordnete Reinigungsvorrichtung übergeben, wobei die Reinigungsvorrichtung unausgedroschenes oder unvollständig ausgedroschenes Erntegut als Überkehrgutstrom zur Dreschvorrichtung zurückführt.
Ein solcher Mähdrescher ist aus der EP 3 038 045 B1 bekannt. Der Mähdrescher umfasst ein Überwachungssystem zur Bestimmung der Ausdruschqualität, d.h. des Anteils an Bruchkorn, unausgedroschenem Erntegut und Nichtkornbestandteilen wie Spreu, Spelzen und dergleichen. Dazu ist dem Überkehrelevator, einer Fördervorrichtung, welche von der Reinigungsvorrichtung als Überkehr abgeschiedenes unvollständig ausgedroschenes Erntegut, d.h. nicht vollständig entspelzte oder entgrannte Körner, unausgedroschenes Erntegut, d.h. unausgedroschene Ähren, und Nichtkornbestandteile als Überkehrgutstrom zur Dreschvorrichtung zurückführt, eine Kamera zugeordnet, welche vor dem Nachdreschen eine abgeschiedene Probe hinsichtlich der inhaltlichen Zusammensetzung auswertet, um das Ergebnis der Auswertung zur Kalibrierung des Auswerteverfahrens heranzuziehen.
Die WO 2018/089774 A1 beschreibt einen Mähdrescher der eingangs genannten Art mit einer Nachdrescheinrichtung, die entsprechend einer Dreschvorrichtung des Mähdreschers hinsichtlich der Aggressivität des Dreschvorgangs einstellbar ist. Für die Anpassung der Einstellung der Aggressivität des Dreschvorgangs wird das Arbeitsergebnis der Nachdrescheinrichtung von einer Kamera erfasst und von einer Auswerteeinrichtung analysiert.
Nachteilig ist dabei, dass eine genaue Erkennung von ausschließlich unausgedroschenen Körnern nicht möglich ist, da bei bildgebenden Lösungen in der Regel keine Unterscheidung zwischen mit Korn besetzten Ähren, Schoten und Spelzen zu den bereits ausgedroschenen leeren Elementen möglich ist, weil die Draufsicht dies verhindert.
Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Mähdrescher sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers derart auszuführen und weiterzubilden, welche eine verbesserte Bewertung des Ausdruschprozesses der Dreschvorrichtung des Mähdreschers ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einem Mähdrescher gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe bei einem Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß dem Anspruch 1 wird ein Mähdrescher vorgeschlagen, umfassend eine Dreschvorrichtung und eine Abscheidevorrichtung, welche von dem Mähdrescher aufgenommenes Erntegut zur Abscheidung von Korn oder Samen bearbeiten und einen im Wesentlichen das Korn oder die Samen enthaltenden Erntegutstrom an eine nachgeordnete Reinigungsvorrichtung übergeben, wobei die Reinigungsvorrichtung unausgedroschenes Erntegut als Überkehrgutstrom einer Nachdrescheinrichtung zuführt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Nachdrescheinrichtung eingangsseitig und ausgangsseitig zur Detektion des Überkehrgutstroms ein Kamerasystem vorgeschaltet und ein Kamerasystem nachgeschaltet ist, wobei die beiden Kamerasysteme zur sensorischen Erfassung von im Überkehrgutstrom enthaltenen Bestandteilen eingerichtet sind, wobei die beiden Kamerasysteme mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sind, welche dazu eingerichtet ist, mittels eines Bildbearbeitungsprozesses ausgedroschenes Korn im Überkehrgutstroms zu erkennen und aus der Erkennung von ausgedroschenem Korn ein Maß für die Effektivität des Ausdruschprozesses durch die Dreschvorrichtung abzuleiten. Die Effektivität des Ausdruschprozesses wird durch den Anteil an Korn bestimmt, der nicht bereits während des Ausdruschprozesses abgeschieden wird und in die nachgeordnete Abscheidevorrichtung gelangt, welcher auch das Stroh zugeführt wird. Der Anteil an Korn, welcher gemeinsam mit dem Stroh von der Abscheidevorrichtung ausgeschieden werden kann, kann entsprechend zu nehmen. Durch das erfindungsgemäße Bestimmen der Effektivität des Ausdruschprozesses lässt sich entsprechend auf den Ausdruschprozess Einfluss nehmen, um die Effektivität zu verbessern.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass eine Bestimmung des vorhandenen ausgedroschenen Korns als Bestandteil des Überkehrgutstromes, bei dem es sich des Weiteren um nicht ausgedroschenen Ähren, einzelne Spelzen, Schoten oder ungenügend entgrannte Körner handelt, als Signal dient, welches unter anderem auf eine zu sanfte Einstellung der Dreschvorrichtung schließen lässt, was zu einer geringeren Effektivität des Ausdruschprozesses führt. Indem eine Änderung der Zusammensetzung im Überkehrgutstrom, die Zunahme von ausgedroschenem Korn beim Austreten aus der Nachdrescheinrichtung, mittels der beiden Kamerasysteme bestimmt wird, wird indirekt der Anteil an unausgedroschenem Korn bestimmt, der zuvor die Dreschvorrichtung passiert hat.
Die Dreschvorrichtung des Mähdreschers kann als Tangentialdreschwerk mit zumindest einer Dreschtrommel ausgeführt sein. Vorzugsweise kann die Dreschvorrichtung als Mehrtrommeldreschwerk ausgeführt sein. Die Ausführung als Mehrtrommeldreschwerk kann eine Vorbeschleunigertrommel, eine Dreschtrommel und/oder eine nachgeordnete Zuführtrommel umfassen. Alternativ kann die Dreschvorrichtung als Teil eines Axial-Dresch-Abscheiderotors ausgeführt sein, welcher Dreschvorrichtung und Abscheidevorrichtung in einem Aggregat vereint.
Bevorzugt können die Kamerasysteme als RGB-Kameras ausgeführte Kameras und/oder Multispektralkameras umfassen. Mittels der RGB-Kameras und/oder der Multispektralkameras lässt sich zwischen ausgedroschenem Korn oder Samen und den sonstigen Bestandteilen des Überkehrgutstromes, unausgedroschenem Korn oder Samen, welches sich in einer Ähre befindet oder durch Spelzen oder Grannen zumindest teilweise umhüllt ist, sowie leeren Spelzen unterscheiden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung können die Kamerasysteme jeweils zusätzlich zumindest einen aktiven und/oder passiven Sensor umfassen. Bei den zusätzlichen aktiven und/oder passiven Sensoren zur Unterstützung der Bestimmung der Ausdruschqualität kann es sich um optische sowie nicht-optische Sensoren handeln.
Insbesondere kann die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein, durch einen Vergleich des durch die Auswerteeinrichtung bestimmten Anteilsverhältnis von ausgedroschenem Korn vor dem Eintritt in die Nachdrescheinrichtung und nach dem Austritt aus der Nachdrescheinrichtung auf die Effektivität des Ausdruschprozesses durch die Dreschvorrichtung zu schließen. Mittels dieses Differenzverfahrens können die Anteile an ausgedroschenen Körnern vor und nach der Nachdrescheinrichtung bestimmt werden. Der zur Auswertung der Bilder nachgelagerte Bildverarbeitungsprozess, der von der Auswerteeinrichtung durchgeführt wird, wird zur Klassifizierung eingesetzt, um zwischen ausgedroschenem Korn und den sonstigen Bestandteilen des Überkehrgutstromes, unausgedroschenem Korn, Spelzen, Grannen, unterscheiden zu können. Die Differenz zwischen den ermittelten Anteilswerten von ausgedroschenen Körner/Samen vor und nach der Nachdrescheinrichtung ist proportional zu dem Anteil an zuvor von der Dreschvorrichtung unausgedroschenen Körnern/Samen.
Die Auswerteeinrichtung ist dazu eingerichtet, mittels des Bildverarbeitungsprozesses als ausgedroschenes Erntegut ein aus einer Ähre gelöstes sowie von einer Spelze und/oder Granne befreites Korn oder Samen zu bestimmen. Unausgedroschenes Korn kann eine Spelze, eine Granne oder ein von einer Spelze und/oder Granne zumindest teilweise umgebenes Korn sein. Der Bildverarbeitungsprozess ist darauf ausgerichtet, durch die Bildauswertung der von den Kamerasystemen vor und nach der Nachdrescheinrichtung bereitgestellten Bilder jeweils eine Gesamtzahl an Bestandteilen im Überkehrstrom zu bestimmen sowie den darin enthaltenen Anteil an ausgedroschenem Korn oder Samen.
Gemäß einer Ausführung kann die Nachdrescheinrichtung dazu eingerichtet sein, bearbeitetes Erntegut unmittelbar der Reinigungsvorrichtung oder mittels einer Fördervorrichtung der Dreschvorrichtung zuzuführen. Das unmittelbare Zuführen des von der Nachdrescheinrichtung bearbeiteten Erntegutes in die Reinigungsvorrichtung entlastet die Dreschvorrichtung und kann Prozesswege im Mähdrescher verkürzen. Hierzu kann die Nachdrescheinrichtung zwischen Vorbereitungsboden und Obersieb der Reinigungsvorrichtung angeordnet sein. Alternativ kann die Nachdrescheinrichtung in die Fördervorrichtung, beispielsweise ein sogenannter Überkehrelevator, integriert sein.
Gemäß einer Weiterbildung kann die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein, voreingestellte Betriebsparameter zumindest der Dreschvorrichtung zu empfangen und in Abhängigkeit von der Erkennung der Anteilsänderung von ausgedroschenem Korn zumindest einen Optimierungsvorschlag für die Dreschvorrichtung zu generieren.
Hierbei kann die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein, den zumindest einen Optimierungsvorschlag an eine Eingabe-Ausgabeeinheit zur Ausgabe an eine Bedienperson zu übermitteln, um die Umsetzung des zumindest einen Optimierungsvorschlags durch die Bedienperson bestätigen zu lassen. Hierdurch kann der Bedienperson die Möglichkeit eingeräumt werden, Einfluss auf die getroffene Voreinstellung des betreffenden Betriebsparameters zu nehmen, indem der zumindest eine Optimierungsvorschlag angenommen oder abgelehnt werden kann. Denkbar ist auch, dass die Bedienperson einen von dem Optimierungsvorschlag abweichenden Betriebsparameter einstellt.
Des Weiteren kann die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein, den zumindest einen Optimierungsvorschlag an eine Steuerungsvorrichtung zu übermitteln, welche zur automatisierten Überwachung und Einstellung der Betriebsparameter zumindest der Dreschvorrichtung eingerichtet ist. Die Steuerungsvorrichtung kann bevorzugt auch zur automatisierten Überwachung und Einstellung der Betriebsparameter der Abscheidevorrichtung und der Reinigungsvorrichtung und/oder weiterer Arbeitsaggregate des Mähdreschers eingerichtet sein.
Insbesondere kann die Auswerteeinrichtung und/oder die Steuerungsvorrichtung zu einer dialogbasierten oder vollautomatisierten Regelung zumindest der Dreschvorrichtung eingerichtet sein. Die Auswerteeinrichtung und/oder die Steuerungsvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, in einem natürlichsprachigen Dialog mit der Bedienperson zu erläutern, welche Einstellung oder Einstellungen anzupassen sind, um die Effektivität zumindest der Dreschvorrichtung zu erhöhen.
Vorzugsweise kann die Auswerteeinrichtung Bestandteil der Steuerungsvorrichtung sein. Alternativ kann die Auswerteeinrichtung der Steuerungsvorrichtung nebengeordnet oder steuerungshierarchisch untergeordnet sein.
Insbesondere kann die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein, zumindest einen Betriebsparameter aus der Gruppe Dreschspalt, Drehzahl und/oder Zuführgeschwindigkeit für eine Anpassung vorzuschlagen. Dabei kann durch die Anpassung des Dreschspalts bei einer als Tangentialdreschwerk ausgeführten Dreschvorrichtung der Abstand von Dreschleisten der Dreschtrommel zum umgebenden Abscheidekorb eingestellt werden. Bei einer als Axial-Dresch-Abscheiderotor ausgeführten Dreschvorrichtung kann dadurch der Abstand der Dreschleisten zum umgebenden Dreschkorb eingestellt werden. Durch eine Drehzahlanpassung lässt sich die Aggressivität beim Ausdruschprozess erhöhen. Eine Erhöhung der Drehzahl einer Vorbeschleunigertrommel hat eine Erhöhung der Zuführgeschwindigkeit zur Folge. Zudem kann eine ein- und ausschwenkbare Dreschkorbleiste vorgesehen sein, welche bei Bedarf in den Erntegutstrom eingeschwenkt werden kann, wodurch die Aggressivität des Dreschprozesses erhöht wird. Das Aktivieren der Dreschkorbleiste durch Einschwenken ist in der Regel zudem erntegutabhängig.
Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe wird gemäß dem Anspruch 14 ein Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers vorgeschlagen, umfassend eine Dreschvorrichtung und eine Abscheidevorrichtung, durch welche von dem Mähdrescher aufgenommenes Erntegut zur Abscheidung von Korn bearbeitet und ein im Wesentlichen das Korn enthaltender Erntegutstrom an eine nachgeordnete Reinigungsvorrichtung übergeben wird, wobei von der Reinigungsvorrichtung unausgedroschenes Erntegut als Überkehrgutstrom einer Nachdrescheinrichtung zugeführt wird, wobei der Nachdrescheinrichtung eingangsseitig und ausgangsseitig zur Detektion des Überkehrgutstroms ein Kamerasystem vorgeschaltet und ein Kamerasystem nachgeschaltet ist, wobei durch die beiden Kamerasysteme im Überkehrgutstrom enthaltene Bestandteile sensorisch erfasst werden, wobei die beiden Kamerasysteme mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sind, welche mittels eines Bildbearbeitungsprozesses ausgedroschenes Korn im Überkehrgutstrom erkennt und aus der Erkennung von ausgedroschenem Korn ein Maß für die Effektivität des Ausdruschprozesses durch die Dreschvorrichtung ableitet. Auf die Vorteile des erfindungsgemäßen Mähdreschers darf verwiesen werden.
Das Verfahren ermöglicht die automatische, indirekte Bestimmung des Anteils an nicht ausgedroschenen Körnern innerhalb des Mähdreschers zur Prozessoptimierung. Durch die Prozessoptimierung wird eine Effizienzerhöhung der Arbeitsaggregate, insbesondere der Dreschvorrichtung, bewirkt, wodurch der Ernteertrag des Mähdreschers gesteigert werden kann.
Insbesondere kann durch die Auswerteeinrichtung ein Vergleich des durch die Auswerteeinrichtung bestimmten Anteilsverhältnis von ausgedroschenem vor und nach der Nachdrescheinrichtung durchgeführt werden. Anhand der bestimmten Differenz der Anteilsverhältnisse von ausgedroschenem Korn, die im Wesentlichen proportional zum Anteil von durch die Dreschvorrichtung unausgedroschenem Korn ist, kann auf die Effektivität des Ausdruschprozesses durch die Dreschvorrichtung geschlossen werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:

1 schematisch eine Seitenansicht eines Mähdreschers;
2 schematisch eine Seitenansicht eines Mähdreschers mit einer als Hordenschüttler ausgeführten Abscheidevorrichtung;
3 eine vergrößerte Ansicht eines Teilbereichs eines Mähdreschers gemäß 1 mit einer Nachdrescheinrichtung; und
4 exemplarisch und schematisch eine Darstellung einer Nachdrescheinrichtung mit zwei dieser zugeordneten Kamerasystemen.

Die Darstellung in 1 zeigt eine Längsschnittdarstellung eines Mähdreschers 1. Der Mähdrescher 1 trägt in seinem Frontbereich ein Vorsatzgerät 2, hier und vorzugsweise ein höhenverstellbares Schneidwerk, welches gewachsenes Erntegut 8 auf großer Breite aberntet und in seitlicher Richtung zusammenführt und an ein Schrägförderorgan 9 übergibt. Über das Schrägförderorgan 9 gelangt das Erntegut 8 in an sich bekannter Weise zu einer Dreschvorrichtung 3, die gemäß der dargestellten Ausführungsform eine Dreschtrommel 10, eine dieser nachgeordnete Zuführtrommel 16 und einen Dreschkorb 11 umfasst. Zusätzlich kann die Dreschvorrichtung 3 eine Vorbeschleunigertrommel umfassen, welche der Dreschtrommel 10 vorangestellt ist. Durch Öffnungen des Dreschkorbs 11 hindurch wird aus dem Erntegut 8 ein im Wesentlichen aus einem Gemisch aus Körnern, Kurzstroh und Spreu bestehender Erntegutstrom abgeschieden, der auf einen unterhalb des Dreschkorbs 11 angeordneten Vorbereitungsboden 12 fällt. Durch Rüttelbewegungen des oszillierend angetriebenen Vorbereitungsbodens 12 wird das Erntegut darauf nach hinten in Richtung einer Reinigungsvorrichtung 4 gefördert.
Der nicht durch den Dreschkorb 11 hindurchgetretene Teil des Erntegutstroms wird von der Zuführtrommel 16 zu einer als Axialrotor 28 ausgeführten Abscheidevorrichtung 17 weiterbefördert, die sich in Längsrichtung des Mähdreschers 1 erstreckt. Der Axialrotor 28 ist in seinem unteren Bereich von einem halbzylindrischen Sieb 19 umgeben, durch das ein im Wesentlichen aus einem Gemisch aus Körnern und Ährenbruchstücken bestehender Erntegutstrom abgeschieden wird, der auf einen unterhalb des Siebs 19 des Axialrotors 28 angeordneten Rücklaufboden 21 gelangt.
Anstelle eines einzelnen Axialrotors 28 könnten auch zwei Axialrotoren parallel nebeneinander vorgesehen sein. Alternativ kann als Abscheidevorrichtung 17 ein Hordenschüttler 29 anstelle des zumindest einen Axialrotors 28 zum Einsatz kommen, wie in 2 dargestellt.
Erntegut, im Wesentlichen Stroh, welches am rückwärtigen Ende 24 des Axialrotors 28 ausgeworfen wird, gelangt zu einem Verteiler 7 am Heck des Mähdreschers 1, wo es von einem Häcksler 26 zerkleinert werden kann und schließlich auf den Boden eines Feldes ausgebracht wird.
Auf dem oszillierend angetriebenen Rücklaufboden 21 wird das durch das Sieb 19 des Axialrotors 28 abgegebene Erntegut in Richtung der Dreschvorrichtung 3 gefördert und an den Vorbereitungsboden 12 übergeben, wo sich der Erntegutstrom des Rücklaufbodens 21 mit dem durch den Dreschkorb 11 hindurchgetretenen Erntegutstrom vereinigt, der von dem Vorbereitungsboden 12 an die Reinigungsvorrichtung 4 abgegeben wird.
Die Reinigungsvorrichtung 4 umfasst ein Obersieb 14, ein Untersieb 15 sowie ein Reinigungsgebläse 13, welches einen durch und über die Siebe 14, 15 streichenden Luftstrom erzeugt. Das in den vom Vorbereitungsboden 12 beziehungsweise vom Rücklaufboden 21 kommenden Erntegutströmen enthaltene Korn passiert nacheinander das Obersieb 14 sowie das Untersieb 15 und erreicht über einen darunterliegenden Boden 18 eine Schneckenfördereinrichtung 22 und einen Kornelevator 23, der es in einen im Rücken der Fahrerkabine 6 angeordneten Korntank 5 fördert.
Bestandteile des Erntegutstroms, die leichter als das Korn sind, werden beim Herabfallen vom Vorbereitungsboden 12 auf das Obersieb 14, vom Obersieb 14 auf das Untersieb 15 oder vom Untersieb 15 auf den Boden 18 von dem Luftstrom des Reinigungsgebläses 13 erfasst und mitgerissen, erreichen den Verteiler 7 und werden über diesen ausgeschieden. Schwere, gröbere Anteile des Erntegutstromes, wie unausgedroschene Ährenspitzen, von Spelzen oder Grannen teilweise umschlossene Körner, gelangen als Überkehrgut über eine Überkehr am rückwärtigen Ende der Siebe 14, 15 in einen unterhalb der Siebe 14, 15 quer verlaufenden Graben 27. Eine in dem Graben 27 rotierende Schnecke 20 fördert das Material seitwärts zu einem Überkehrelevator 25, der es zurück zur Dreschvorrichtung 3 zum erneuten Ausdreschen befördert. Am bzw. im Überkehrelevator 25 kann eine Nachdrescheinrichtung 31 angeordnet sein.
In 2 ist schematisch eine Seitenansicht eines Mähdreschers 1 mit einer als Hordenschüttler 29 ausgeführten Abscheidevorrichtung 17 dargestellt. Weiterhin unterscheidet sich die als Mehrtrommeldreschwerk ausgeführte Dreschvorrichtung 3 durch eine der Dreschtrommel 10 vorgeschaltete Vorbeschleunigertrommel 30 von der Ausführung des Mähdreschers 1 gemäß 1. Im Übrigen sind die Funktionen und Komponenten der beiden in den 1 und 2 dargestellten Mähdrescher 1 identisch, so dass die Bezugszeichen im Übrigen beibehalten wurden. In der Kabine 6 ist beispielhaft eine Eingabe-Ausgabeeinheit 33 dargestellt, welche einer Bedienperson des Mähdreschers 1 Informationen über den Betriebszustand anzeigt sowie der Eingabe und/oder Auswahl von Betriebsparametern zur Einstellung der Dreschvorrichtung 3, der Abscheidevorrichtung 17 sowie der Reinigungsvorrichtung 4 dienen kann.
In 3 ist schematisch und exemplarisch eine vergrößerte Ansicht eines Teilbereichs eines Mähdreschers 1, hier der Abscheidevorrichtung 17 und der Reinigungsvorrichtung 4 dargestellt. Der Darstellung ist die Anordnung von Vorbereitungsboden 12 und Rücklaufboden 21 zueinander zu entnehmen, denen eine beispielhaft als Walzenpaar 32 ausgeführte Nachdrescheinrichtung 31 zugeordnet ist. Die Nachdrescheinrichtung 31 ist hier und vorzugsweise dem Vorbereitungsboden 12 nachgeordnet angeordnet, so dass von dem Vorbereitungsboden 12 abgegebenes Erntegut unmittelbar der Nachdrescheinrichtung 31 zum Nachdreschen zugeführt wird. Von dem Rücklaufboden 21 abgegebenes Erntegut gelangt zunächst auf den Vorbereitungsboden 12 oder kann ebenfalls unmittelbar an die Nachdrescheinrichtung 31 abgegeben werden. Die Nachdrescheinrichtung 31 gibt das nachbehandelte Erntegut an die Reinigungseinrichtung 4 ab, welcher das nachgedroschene Erntegut über eine kurze Wegstrecke hinweg im freien Fall zugeführt wird. Während des Passierens dieser Wegstrecke wird das nachbehandelte Erntegut durch das Reinigungsgebläse 13 mit einem Luftstrom beaufschlagt, der Nichtkornbestandteile abfördert, während die schwereren Kornbestandteile auf das Obersieb 14 der Reinigungsvorrichtung 4 gelangen. Die zusätzliche Beschleunigung des Erntegutes durch die als Walzenpaar 32 ausgeführte Nachdrescheinrichtung 31 ermöglicht eine Erhöhung der Drehzahl des Reinigungsgebläses 13, wodurch die Leistung der Reinigungseinrichtung 4 erhöht werden kann. Dies führt dazu, dass der Anteil des Erntegutes, der als Überkehrgutstrom der Dreschvorrichtung 3 erneut zugeführt werden muss, reduziert wird. Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann eine Nachdrescheinrichtung 31 am bzw. im Überkehrelevator 25 angeordnet sein, so dass die von diesem geförderte Überkehr die Nachdrescheinrichtung 31 durchläuft.
In 4 ist exemplarisch und schematisch eine Darstellung einer Nachdrescheinrichtung 31 und eines Überkehrgutstromes 34, 37 gezeigt, was zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Betreiben des Mähdreschers 1 dient. Ein in die Nachdrescheinrichtung 31 eintretender Überkehrgutstrom 34 weist eine Zusammensetzung auf, die aus ausgedroschen Körnern und sonstigen Bestandteilen, leeren Spelzen, leeren Grannen, unausgedroschenen Ährenstücken sowie teilweise oder vollständig von Spelzen oder Grannen umhüllten Körnern, die auch als unausgedroschene Körner bezeichnet werden, gebildet ist. Nach dem Nachdreschen durch die Nachdrescheinrichtung 31 ändert sich die Zusammensetzung im austretenden Überkehrgutstrom 37 anteilig. Insbesondere kann sich der Anteil an ausgedroschenem Korn verändern.
Der Nachdrescheinrichtung 31 ist eingangsseitig ein Kamerasystem 35 vorgeschaltet, welches die Zusammensetzung des eintretenden Überkehrgutstroms 34 erfasst. Weiterhin ist der Nachdrescheinrichtung 31 ausgangsseitig ein Kamerasystem 36 nachgeschaltet, welches die Zusammensetzung des austretenden Überkehrgutstroms 37 erfasst. Die beiden Kamerasysteme 35, 36 umfassen hier und vorzugsweise als RGB-Kameras ausgeführte Kameras. Alternativ oder zusätzlich können die beiden Kamerasysteme 35, 36 beispielsweise Multispektralsensoren umfassen. Zusätzlich kann den Kamerasystemen 35, 36 jeweils zusätzlich zumindest ein aktiver und/oder passiver Sensor 42, 43 zugeordnet sein. Die jeweils baugleich ausgeführten zusätzlichen Sensoren 42, 43 können nach unterschiedlichen Messprinzipien arbeiten, um die Bestimmung der Zusammensetzung des eintretenden Überkehrgutstroms 34 und des austretenden Überkehrgutstroms 37 zu verbessern. Bei den zusätzlichen aktiven und/oder passiven Sensoren 42, 43 zur Unterstützung der Bestimmung der Ausdruschqualität kann es sich um optische sowie nicht-optische Sensoren handeln.
Von den beiden Kamerasystemen 35, 36 aufgenommene Bilder werden an eine Auswerteeinrichtung 38 übertragen. Die Auswerteeinrichtung 38 umfasst eine Recheneinheit 39 und eine Speichereinheit 40, welche der Durchführung eines Bildverarbeitungsprozesses zur Auswertung der Bilder dienen. Die Kamerasysteme 35, 36 sowie die Auswerteeinrichtung 38 sind untereinander durch drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsmittel miteinander für einen Datentransfer verbunden.
Mittels des Bildverarbeitungsprozesses erfolgt die Auswertung der Bilder des Kamerasystems 35, um die anteilige Zusammensetzung des eintretenden Überkehrstroms 34 zu bestimmen, d.h. die Anzahl an ausgedroschenem Korn und den sonstigen Bestandteilen, die in dem Bild oder einer Bildfolge enthalten sind. Die von dem hinter der Nachdrescheinrichtung 31 angeordneten Kamerasystem 36 bereitgestellten Bilder werden von dem Bildverarbeitungsprozess in gleicher Weise ausgewertet. Da es sich um zweidimensionalen Aufnahmen des eintretenden und austretenden Überkehrstroms 34, 37 handelt, kann die jeweilige Zusammensetzung des Überkehrstroms 34, 37 nach erfolgter Bildverarbeitung beispielsweise durch Approximationsalgorithmen bestimmt werden.
Die Auswerteeinrichtung 38 ermittelt die Gesamtzahl an Objekten innerhalb des eintretenden Überkehrstroms 34 sowie des austretenden Überkehrstroms 37 sowie die jeweilige Anzahl an ausgedroschenen Körnern. Aus der Änderung der Anzahl der ausgedroschenen Körner im Überkehrstrom 34, 37 vor und nach der Nachdrescheinrichtung 31 lässt sich auf den Anteil an unausgedroschenen Körnern schließen, welche die Dreschvorrichtung 3 zuvor passiert haben. Diese Auswertung bildet die Grundlage für eine Anpassung zumindest eines Betriebsparameters der Dreschvorrichtung 3, um die Anzahl an unausgedroschenem Korn zu reduzieren, d.h. die Effektivität zumindest der der Dreschvorrichtung 3 zu erhöhen.
Die Auswerteeinrichtung 38 ist dazu eingerichtet, voreingestellte Betriebsparameter, zumindest der Dreschvorrichtung 3 zu empfangen und in Abhängigkeit von der Erkennung der Anteilsänderung von ausgedroschenem Korn zumindest einen Optimierungsvorschlag für die Dreschvorrichtung 3 zu generieren. Voreingestellte Betriebsparameter der Dreschvorrichtung 3 sind unter anderem die Drehzahl der Dreschtrommel 10, der Abstand zwischen Dreschtrommel 10 und Dreschkorb 11 sowie die Zuführgeschwindigkeit durch die Vorbeschleunigertrommel 30. Wird durch die Auswertung der Zusammensetzung des Überkehrstroms 34, 37 festgestellt, dass der Anteil an unausgedroschenem Korn, welches die Dreschvorrichtung 3 verlässt, einen Schwellwert überschreitet, so wird für zumindest einen der Betriebsparameter der Dreschvorrichtung 3 ein optimierter Betriebsparameter vorgeschlagen, um das Ausdruschergebnis zu verbessern.
Die Auswerteeinrichtung 38 ist dazu eingerichtet, den zumindest einen Optimierungsvorschlag an die Eingabe-Ausgabeeinheit 33 zur Ausgabe an eine Bedienperson zu übermitteln, um die Umsetzung des zumindest einen Optimierungsvorschlags durch die Bedienperson bestätigen oder ablehnen zu lassen.
Die Auswerteeinrichtung 38 kann dazu eingerichtet sein, den zumindest einen Optimierungsvorschlag an eine Steuerungsvorrichtung 41 des Mähdreschers 1 zu übermitteln, welche zur automatisierten Überwachung und Einstellung der Betriebsparameter zumindest der Dreschvorrichtung 3 eingerichtet ist. Insbesondere kann die Steuerungsvorrichtung 41 zu einer dialogbasierten oder vollautomatisierten Regelung zumindest der Dreschvorrichtung 3 eingerichtet sein. Die Steuerungsvorrichtung 41 kann dazu eingerichtet sein, in einem natürlichsprachigen Dialog mit der Bedienperson zu erläutern, welche Einstellung oder Einstellungen anzupassen sind, um die Effektivität zumindest der Dreschvorrichtung 3 zu erhöhen. Die Steuerungsvorrichtung 41 kann bevorzugt auch zur automatisierten Überwachung und Einstellung der Betriebsparameter der Abscheidevorrichtung 17 und der Reinigungsvorrichtung 4 und/oder weiterer Arbeitsaggregate 2, 9, 7 des Mähdreschers 1 eingerichtet sein.
Bezugszeichenliste

1: Mähdrescher
2: Vorsatzgerät
3: Dreschvorrichtung
4: Reinigungsvorrichtung
5: Korntank
6: Fahrerkabine
7: Verteiler
8: Erntegut
9: Schrägförderer
10: Dreschtrommel
11: Dreschkorb
12: Vorbereitungsboden
13: Reinigungsgebläse
14: Obersieb
15: Untersieb
16: Zuführtrommel
17: Abscheidevorrichtung
18: Boden
19: Sieb
20: Schnecke
21: Rücklaufboden
22: Schneckenfördereinrichtung
23: Kornelevator
24: Ende von 28
25: Überkehrelevator
26: Häcksler
27: Graben
28: Axialrotor
29: Hordenschüttler
30: Vorbeschleunigertrommel
31: Nachdrescheinrichtung
32: Walzenpaar
33: Eingabe-Ausgabeeinheit
34: Überkehrgutstrom
35: Kamerasystem
36: Kamerasystem
37: Überkehrgutstrom
38: Auswerteeinrichtung
39: Recheneinheit
40: Speichereinheit
41: Steuerungsvorrichtung
42: Sensor
43: Sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 3038045 B1 [0003]
WO 2018/089774 A1 [0004]

Claims

Mähdrescher (1), umfassend eine Dreschvorrichtung (3) und eine Abscheidevorrichtung (17), welche von dem Mähdrescher (1) aufgenommenes Erntegut (8) zur Abscheidung von Korn bearbeiten und einen im Wesentlichen das Korn enthaltenden Erntegutstrom an eine nachgeordnete Reinigungsvorrichtung (4) übergeben, wobei die Reinigungsvorrichtung (4) unausgedroschenes Erntegut als Überkehrgutstrom (34) einer Nachdrescheinrichtung (31) zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachdrescheinrichtung (31) eingangsseitig und ausgangsseitig zur Detektion des Überkehrgutstroms (34, 37) ein Kamerasystem (35) vorgeschaltet und ein Kamerasystem (36) nachgeschaltet ist, wobei die beiden Kamerasysteme (35, 36) zur sensorischen Erfassung von im Überkehrgutstrom (34, 37) enthaltenen Bestandteilen eingerichtet sind, wobei die beiden Kamerasysteme (35, 36) mit einer Auswerteeinrichtung (38) verbunden sind, welche dazu eingerichtet ist, mittels eines Bildbearbeitungsprozesses ausgedroschenes Korn im Überkehrgutstroms (34, 37) zu erkennen und aus der Erkennung von ausgedroschenem Korn ein Maß für die Effektivität des Ausdruschprozesses durch die Dreschvorrichtung (3) abzuleiten.
Mähdrescher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamerasysteme (35, 36) als RGB-Kameras ausgeführte Kameras und/oder Multispektralkameras umfassen.
Mähdrescher (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamerasysteme (35, 36) jeweils zusätzlich zumindest einen aktiven und/oder passiven Sensor (42, 43) umfassen.
Mähdrescher (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, durch einen Vergleich des durch die Auswerteeinrichtung (38) bestimmten Anteilsverhältnis von ausgedroschenem Korn im Überkehrstrom (34, 37) vor und nach der Nachdrescheinrichtung (31) auf die Effektivität des Ausdruschprozesses durch die Dreschvorrichtung (3) zu schließen.
Mähdrescher (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ausgedroschenes Korn ein aus einer Ähre gelöstes sowie von einer Spelze und/oder Granne befreites Korn ist.
Mähdrescher (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachdrescheinrichtung (31) dazu eingerichtet ist, bearbeitetes Erntegut unmittelbar der Reinigungsvorrichtung (4) oder mittels einer Fördervorrichtung (25) der Dreschvorrichtung (3) zuzuführen.
Mähdrescher (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, voreingestellte Betriebsparameter zumindest der Dreschvorrichtung (3) zu empfangen und in Abhängigkeit von der Erkennung der Anteilsänderung von ausgedroschenem Korn zumindest einen Optimierungsvorschlag für die Dreschvorrichtung (3) zu generieren.
Mähdrescher (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, den zumindest einen Optimierungsvorschlag an eine Eingabe-Ausgabeeinheit (33) zur Ausgabe an eine Bedienperson zu übermitteln, um die Umsetzung des zumindest einen Optimierungsvorschlags durch die Bedienperson bestätigen zu lassen.
Mähdrescher (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, den zumindest einen Optimierungsvorschlag an eine Steuerungsvorrichtung (41) zu übermitteln, welche zur automatisierten Überwachung und Einstellung der Betriebsparameter zumindest der Dreschvorrichtung (3) eingerichtet ist.
Mähdrescher (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (38) und/oder die Steuerungsvorrichtung (41) zu einer dialogbasierten oder vollautomatisierten Regelung zumindest der Dreschvorrichtung (3) eingerichtet ist.
Mähdrescher (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (38) Bestandteil der Steuerungsvorrichtung (41) ist.
Mähdrescher (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, zumindest einen Betriebsparameter aus der Gruppe Dreschspalt, Drehzahl und/oder Zuführgeschwindigkeit für eine Anpassung vorzuschlagen.
Mähdrescher (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreschvorrichtung (3) nach dem Tangentialflussprinzip oder dem Axialflussprinzip arbeitet.
Verfahren zum Betreiben eines Mähdreschers (1), umfassend eine Dreschvorrichtung (3) und eine Abscheidevorrichtung (17), durch welche von dem Mähdrescher (1) aufgenommenes Erntegut zur Abscheidung von Korn bearbeitet und ein im Wesentlichen das Korn enthaltender Erntegutstrom an eine nachgeordnete Reinigungsvorrichtung (4) übergeben wird, wobei von der Reinigungsvorrichtung (4) unausgedroschenes Erntegut als Überkehrgutstrom (34, 37) einer Nachdrescheinrichtung (31) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachdrescheinrichtung (31) eingangsseitig und ausgangsseitig zur Detektion des Überkehrgutstroms (34, 37) ein Kamerasystem (35) vorgeschaltet und ein Kamerasystem (36) nachgeschaltet ist, wobei durch die beiden Kamerasysteme (35, 36) im Überkehrgutstrom (34,37) enthaltene Bestandteile sensorisch erfasst werden, wobei die beiden Kamerasysteme (35, 36) mit einer Auswerteeinrichtung (38) verbunden sind, welche mittels eines Bildbearbeitungsprozesses ausgedroschenes Korn im Überkehrgutstrom (34, 37) erkennt und aus der Erkennung von ausgedroschenem Korn ein Maß für die Effektivität des Ausdruschprozesses durch die Dreschvorrichtung (3) ableitet.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Auswerteeinrichtung ein Vergleich des durch die Auswerteeinrichtung (38) bestimmten Anteilsverhältnis von ausgedroschenem Korn im Überkehrgutstrom (34, 37) vor und nach der Nachdrescheinrichtung (31) durchgeführt wird.