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Die Erfindung betrifft ein Korbsegment für einen Mähdrescher zum Abscheiden von Erntegut, wobei sich das Korbsegment in einer Umfangsrichtung bogenförmig um eine Korbachse erstreckt und mehrere Fingerleisten aufweist, die sich parallel zur Korbachse erstreckende Querleisten aufweisen, an denen jeweils eine Vielzahl von Fingern parallel zueinander angeordnet ist, die in einem spitzen Fingerwinkel zu einer quer zur Längsachse der Querleiste sich erstreckenden Vertikalen geneigt sind.
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Nach dem Stand der Technik sind prinzipiell Tangentialdrescheinrichtungen sowie Axialdrescheinrichtungen bekannt. Bei einer tangentialen Drescheinrichtung sind die rotierende Dreschtrommel und der damit zusammenarbeitende Dreschkorb quer zur Bewegungsrichtung des Mähdreschers angeordnet. Das Erntegut wird dem Dreschkorb zugefügt und zwischen Dreschkorb und Trommel hindurchgeführt, so dass der Drusch auf einem vergleichsweise kurzen Weg erfolgt. Das vom Dreschkorb nach hinten abgegebene Stroh gelangt anschließend auf einen in sich in Längsrichtung des Mähdreschers erstreckenden Schüttler oder bei Hybrid-Mähdreschern in einen oder zwei Axialrotoren zur Weiterverarbeitung.
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Axialdrescheinrichtungen besitzen einen Korb, der sich mit seiner Längsachse in Längsrichtung des Mähdreschers erstreckt und zu dem das Erntegut axial zugeführt wird.
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Nach dem Stand der Technik sind auch sog. Hybrid-Mähdrescher bekannt, die als Tangential-Axialfluss-Mähdrescher dadurch gekennzeichnet sind, dass sie tangential dreschen und axial abscheiden.
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Die erfindungsgemäßen Korbsegmente betreffen sowohl Tangential- als auch Axial-Drescheinrichtungen, deren Körbe sich aus mehreren Korbsegmenten zusammensetzen.
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In Bezug auf die Materialflussrichtung schräg gestellte Finger eines Korbsegmentes wirken als Leitelemente für das Erntegut und unterstützen dessen Transport und die Abscheidung des Getreidekornes von einem frontseitigen zu einem heckseitigen Ende einer Abscheidevorrichtung. Die beim Transport entstehende Reibung ist gegenüber sich quer zur Rotorachse erstreckenden Leisten verringert. Hierdurch kann die Antriebsleistung für den Abscheiderotor der Abscheidevorrichtung erheblich minimiert werden. Weiterhin wird das Erntegut weniger beansprucht und seine Struktur bleibt besser erhalten. Die verringerte Reibung ermöglicht auch einen gleichmäßigen Transport des Erntegutes. Die einzelnen Finger des in der
DE 10 2016 117 598 A1 beschriebenen Korbsegments bestehen aus Blechstreifen mit zwei linear verlaufenden Längsseiten und einer abgerundeten Fingerspitze. Die Breite der Finger ist deutlich kleiner als die Fingerlänge bzw. die Länge der Längsseiten.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Korbsegment der eingangsgenannten Art in Bezug auf die erreichbare Korn-Abscheideleistung zu optimieren.
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Diese Aufgabe wird durch das Korbsegment nach Anspruch 1 gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest ein Teil der Finger an einer der beiden Längsseiten ein wellen- oder sägezahnartiges Profil aufweist. Diese Konstruktion ist sowohl bei Axial-Drescheinrichtungen als auch bei Tangential-Drescheinrichtungen verwendbar. Bedingt durch den spitzen Fingerwinkel der Finger gegenüber einer Vertikalen zur Korbsegmentlängsachse sind die Längsseiten mit dem wellen- oder sägezahnartigen Profil gegen die Hauptflussrichtung ausgerichtet. Bei einem tangential arbeitenden System durchläuft das Erntegut den Korb geradlinig nur ein einziges Mal, weshalb die Finger vorzugsweise stärker nach der Seite ausgerichtet werden, um den gleichen Schnittwinkel zur Druschkante zu erreichen. Wesentlich ist, dass das Erntegut in der Flussrichtung schräg oder vorzugsweise vertikal auf die wellen- oder sägezahnförmigen Längsseiten auftrifft. Bei der Wahl eines sägezahnartigen Profils besteht das Zahnprofil vorzugsweise aus einem gleichschenkligen Dreieck mit einer abgerundeten Spitze, womit ein Körnerbruch verhindert wird. Die vorliegende Erfindung umfasst auch solche Ausführungsformen, bei denen ein oder mehrere Sägezähne mit einem oder mehreren Wellenbergen sowie ein oder mehrerer Einbuchtungen mit Wellentälern an einer Längsseite aufeinander folgen oder in wechselnder Reihenfolge angeordnet sind.
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Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Nach einer konkreten bevorzugten Ausführungsform besteht das Wellenprofil aus mindestens einem Wellenberg, vorzugsweise aus mindestens zwei Wellenbergen und zwei Wellentälern bzw. das Sägezahnprofil aus mindestens zwei Einbuchtungen und mindestens einer Zahnspitze. Der Höhenabstand eines Wellenberges zum Wellental oder einer Zahnspitze zur Einbuchtung beträgt (in vertikaler Richtung gemessen) vorzugsweise 1,5 mm bis 2 mm, insbesondere 1,75 mm.
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Bevorzugt liegt die Fingerbreite an den Wellentälern oder den Einbuchtungen gemessen zwischen 12 mm und 13 mm. Die Fingerlänge beträgt, gemessen in vertikaler Richtung zur Querleiste 40 mm bis 60 mm, vorzugsweise 42 mm. Die Dicke der Finger liegt bei 7 mm bis 9 mm, vorzugsweise bei 8 mm.
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Um die Korbabscheidung weiterhin zu optimieren sind in einer Ausführungsvariante der Erfindung die Finger nebeneinanderliegender Querleisten zueinander versetzt angeordnet, was die Kornabscheidung im Korbsegment bzw. ein aus mehreren Korbsegmenten bestehenden Korb begünstigt. Eine versetzte Anordnung besteht darin, dass die Fingerspitze bzw. die Fingerspitzen einer Reihe auf den Bereich zwischen zwei Fingern der benachbarten Fingerleisten zeigen. Bei axialen Dreschsystemen wird hierdurch die Führung des Erntegutes über die gesamte Oberfläche optimiert. Die abwechselnd angeordneten Durchtrittsöffnungen zwischen benachbarten Fingerreihen optimieren die Abscheideleistung der Körner und verhindern den unerwünschten Durchtritt von Kurzstrohanteilen.
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Vorzugsweise ist das freie Ende der Finger jeweils zur benachbarten Querleiste beabstandet angeordnet, insbesondere in einem Abstand von 10 mm bis 15 mm, insbesondere bei 13 mm. Der Abstand benachbarter Finger auf ein und derselben Querleiste beträgt 15 mm bis 20 mm.
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Bei einem Tangential-Mähdreschkorb sind die Finger parallel zueinander angeordneter Querleisten vorzugsweise unter gegensinnig angeordneten Fingerwinkeln ausgerichtet, wohingegen die Finger bei einem Axial-Mähdreschkorb vorzugsweise im Winkelmaß gleichsinnig angeordnete Fingerwinkel bevorzugt werden. Demgemäß werden beispielsweise Fingerwinkel von ± (20° bis 50°), vorzugsweise ± (30° bis 40°) gewählt. Die unterschiedlichen Vorzeichen deuten an, dass von Fingerleiste zu Fingerleiste oder auch sequenzweise der Fingerwinkel gegensinnig geändert wird. So kann der „Richtungswechsel“ der Finger von Fingerreihe zur nächstliegenden Fingerreihe jeweils alternierend erfolgen oder derart, dass zwei nebeneinanderliegende Fingerreihen einen spitzen Fingerwinkel von beispielsweise -20° und die darauffolgenden zwei Fingerreihen einen Fingerwinkel von +20° aufweisen Die Vorzeichen + oder - sind als im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn ausgebildete Winkelneigungen gegenüber einer Vertikalen zur Querleistenlängsachse zu verstehen. Auch entsprechende Dreier- oder Vierer-Sequenzen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich.
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Die gewählten spitzen Fingerwinkel sind bei Axial-Dreschwerken im Regelfall kleiner als bei Tangential-Dreschwerken.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden der Fingerwinkel und die Ausrichtung der Finger so gewählt, dass das Erntegut zumindest im Wesentlichen vertikal auf das wellen- oder sägezahnartige Profil auftrifft. Die Flussrichtung des Erntegutes ergibt sich bei Axial-Dreschwerken aus der Summe der längsaxialen Bewegung und der Rotationsbewegung.
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Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Finger schwenkbar ausgebildet, beispielsweise dadurch, dass die Querleisten um ihre Längsachse drehbar angeordnet sind.
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Weitere Details und Ausführungsvarianten ergeben sich aus den Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 ein Korbsegment in einer perspektivischen Ansicht,
- 2 das Korbsegment nach 1 in einer Draufsicht,
- 3 eine Seitenansicht eines Korbsegmentes,
- 4 eine Detailansicht zweier Fingerreihen.
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Der Aufbau von Mähdreschern ist im Prinzip nach dem Stand der Technik bekannt. Die wesentlichen Teile des Mähdreschers bestehen aus einer Haspel zum Niederdrücken der Getreidehalme, einem Messerbalken und der Einzugsschnecke, die das geschnittene Erntegut auf einen Schrägförderer transportiert. Zwischen dem Schrägförderer und der nachgeschalteten Drescheinrichtung mit einer Dreschtrommel und einem Dreschkorb ist eine Steinfangmulde angeordnet. Die Dreschtrommel drischt das Erntegut und trennt dieses, wobei Getreide und Spreu, die durch den Dreschkorb auf eine Zuführeinrichtung fallen, einem Reinigungssystem zugeführt werden, in dem die Spreu entfernt und das saubere Getreide und andere saubere Samen einem Körnertank zugeführt werden. Gedroschenes und vom Getreide befreites Stroh wird durch einen Auslass des Dreschspaltes des Dreschwerks ausgestoßen und an einen Schüttler, weitere Abscheiderotoren oder eine Auslasstrommel aufgegeben, welche das vom Restkorn befreite Stroh an der Rückseite des Mähdreschers auswirft. Wie bereits eingangs erwähnt, kann das Dreschwerk als Tangentialdreschwerk oder axial arbeitendes Dreschwerk ausgebildet sein. Die vorliegende Erfindung betrifft beide Ausführungsvarianten, nämlich die Ausbildung eines Korbsegmentes, das entweder in einem Tangentialdreschwerk oder als Teil eines Dreschkorbes eines Axialdreschwerkes verwendet werden kann. Die wesentliche Neuerung des Korbsegments betrifft die Ausgestaltung der einzelnen Finger der Fingerleisten.
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1 bis 3 zeigen ein Korbsegment 10 mit einem Rahmen 11 sowie mehreren nebeneinander angeordneten Fingerleisten 12, die sich parallel zur Korbachse 13 erstrecken. Die einzelnen Finger 121 sind an Querleisten 122 befestigt und schrägwinklig, d.h. unter einen spitzen Fingerwinkel α, der durch die Fingerlängsachse und eine Vertikale zur Querleiste gebildet wird, angeordnet. Die Finger 122 besitzen eine linear ausgebildete Längsseite 123 sowie eine mit einem Wellen- oder Sägezahnprofil ausgestattete Längsseite 124. Die Längsseite 124 weist eine Spitze 125, eine Einsenkung 126 sowie einen nachfolgenden Wellenberg 127 auf. Die Spitze 125 ist abgerundet, um einen Kornbruch zu vermeiden. Anstelle der in 4 dargestellten dreieckförmigen Zähne kann auch ein reines Wellenprofil verwendet werden, das aus Wellenbergen und Wellentälern, die den Spitzen 125 bzw. Einbuchtungen 126 entsprechen, verwendet werden. Das Wellenprofil kann gleichmäßig als Sinusprofil oder als ungleichmäßiges Profil ausgebildet sein. Wesentlich ist, dass die nicht lineare Kante Spitzen bzw. Wellenberge und Einbuchtungen bzw. Wellentäler besitzt.
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Die Länge der Finger 121, die durch deren Höhe h in Verbindung mit dem spitzen Fingerwinkel α bestimmt wird, beträgt vorzugsweise 41,95 mm, kann sich jedoch bis zu 60 mm erstrecken.
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Die schmalste Breite b der Finger 121, die durch das Maß der Einbuchtungen 126 bestimmt wird, ist 12,47 mm, die größte, durch die Wellenberge bzw. Zahnspitzen bestimmte größte Breite B 14,2 mm, woraus sich ein Abstand von Zahnspitze zur Einsenkung bzw. von Wellenberg zu Wellental von ca. 1,7 mm ergibt. Die Breite BQ der Querleiste 122, an dem die Finger 121 befestigt sind, beträgt im Ausführungsbeispiel 9,43 mm.
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Der im vorliegenden Ausführungsbeispiel für einen Axialdreschkorb gewählte Fingerwinkel (α) liegt bei 30°, womit erreicht wird, dass die nicht lineare sägezahn- oder wellenartige Kante gegen die Hauptrichtung des Erntegutstroms ausgerichtet ist. Bei einem Tangential-Dreschwerk durchläuft das Gut den Korb nur einmal geradlinig, weshalb vorzugsweise bei Körben bzw. Korbsegmenten in Tangential-Dreschwerken die Finger wechselweise ausgerichtet sind, wie dies beispielsweise in der
DE 10 2021 112 099 A1 beschrieben und dargestellt wird. Konkret können die Finger nebeneinanderliegender Querleisten unter gegensinnig angeordneten Freiwinkeln ausgerichtet werden oder es Reihen sich Paare von Fingerleisten aneinander, bei denen ein aus zwei Fingerleisten bestehendes Paar unter einem negativen Fingerwinkel und die nächsten zwei Leisten unter einen positiven Fingerwinkel angeordnete Finger aufweisen. Bei geradlinigem Durchlauf des Erntegutes werden regelmäßig größere Fingerwinkel von bis zu 45° gewählt.
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Die Dicke der Finger, die aus einzelnen Blechstreifen bestehen, beträgt 8 mm.
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Der Pfeil 13 zeigt den Fluss des Erntegutstroms, der sich bei einem drehenden Rotor-Korb ergibt. Beispielsweise kann ein Rotor mit 20 Umdrehungen/Sekunden gedreht werden, womit sich eine Umfangsgeschwindigkeit von 400 m/sec ergibt. Die mechanische Umlenkung des Druschgutes erfolgt oberhalb des Rotors im Anschluss an den Korb in Drehrichtung durch vorhandene Leitbleche. Diese leiten pro Umdrehung das Gut z.B. um 15 cm weiter. Im unmittelbaren Bereich eines Dreschkorbes, der aus mehreren Korbsegmenten besteht, ist durch die ständig starke Zuführung von vorn, wodurch sich ein Materialfluss in Richtung des Pfeiles 16 ergibt. Das Korbsegment als Teil eines geschlossenen Korbes dreht sich in Richtung des Pfeiles 14 um die Drehachse 15. Die Kombination der Erntegutflussrichtung in Verbindung mit der Rotation führt zu einem Gesamtmaterialfluss, der durch den Pfeil 13 wiedergegeben werden soll.
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Das dargestellte Wellen- oder Zackenprofil der einen Fingerlängsseite, bestehend aus zwei Spitzen und zwei Einbuchtungen ist nur ein Ausführungsbeispiel, das beispielsweise zu einer Wellenform mit mehr als zwei Wellenbergen und mehr als zwei Wellentälern (oder Spitzen und Einsenkungen) variiert werden kann. Entscheidend ist, dass die den Materialfluss zugewandte Längsseite der Finger nicht linear verläuft und dass der Finger unter einem Fingerwinkel schräggestellt angeordnet ist. In Feldversuchen wurden folgende Ergebnisse erzielt:
- Die Reibungskraft, der das Erntegutmaterial beim Fluss ausgesetzt ist, ist deutlich geringer, weil die Fließrichtung des Materials schräg über die Ausbuchtungen verläuft, was mit einem ziehenden Schnitt verglichen werden kann. Durch den diagonalen Materialfluss trifft das zu dreschende Gut trotzdem effektiv gegen die Ausbuchtungen der Finger und wird gleitend abgestreift. Die Öffnungen zwischen den Fingern, nämlich der Abstand benachbarter Finger liegt zwischen ca. 17 mm und 20 mm. Das freie Ende eines jeden Fingers ist zur benachbarten Querleiste in einem Abstand von ca. 10 mm angeordnet. Hierdurch ergeben sich ausreichend große Öffnungen, um die abgestreiften Körner in großer Anzahl abzuscheiden.
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Mitentscheidend für die sehr gute Funktion des Korbsegmentes ist die gewählte Fingerausrichtung gegen den Erntegutstrom. Dies führt zu einer längeren Verweilzeit des Erntegutmaterials im Dreschbereich, so dass bei weniger scharfer Einstellung der Dreschorgane sehr schonend bei extrem hoher Leistungen sehr geringen Verlusten gedroschen werden kann. Das erfindungsgemäße Korbsegment arbeitet verstopfungsfrei und kann für eine Vielzahl von Früchten verwendet werden, beispielsweise für Getreide, Raps, Bohnen, Mais und Sonnenblumen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Korbsegment
- 11
- Rahmen
- 12
- Fingerleisten
- 121
- Finger
- 122
- Querleiste
- 123
- lineare Längsseite
- 124
- profilierte Längsseite
- 125
- Spitzen
- 126
- Einsenkungen
- 127
- Wellenberg
- 13
- Pfeil (Erntegutflussrichtung)
- 14
- Drehrichtung
- 15
- Drehachse und Korbachse
- 16
- Erntegutflussrichtung
- α
- Fingerwinkel
- l
- Länge der Finger
- h
- Höhe
- b
- schmalste Breite
- B
- größte Breite
- BQ
- Breite der Querleiste
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016117598 A1 [0002, 0007]
- DE 102021112099 A1 [0024]
