Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für Erntemaschinen, insbesondere
für Mähdrescher, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 1.
Diese Erntemaschinen können durch vom Schneidwerk aufgenommene nicht
zerbrechliche Fremdkörper, wie zum Beispiel Steine, stark beschädigt werden.
Zu Vermeidung derartiger Schäden sind diese Maschinen mit Steindetektoren
und/oder Steinfangmulden mit einer Auswurfklappe zur Erkennung, zur Auf
nahme und nachfolgenden Abscheidung der Fremdkörper ausgestattet.
In der DE 31 00 045 C2 ist eine Schutzeinrichtung für Erntemaschinen beschrie
ben, bei welcher quer zur Bewegungsbahn, unmittelbar unter dem Schrägförde
rer, der das Erntegut der Dresch- und Trenneinrichtung zuführt, eine Meßfühl
einrichtung angeordnet. Die Meßfühleinrichtung wandelt die Schallfrequenzen,
die beim Auftreffen des Erntegutes bzw. eines Fremdkörpers entstehen, in elek
trische Signale um und führt diese selektiven Einrichtungen zu. Dazu sind die
Meßfühleinrichtungen durch Schwingungsisolatoren gegenüber Störsignalen,
die durch den Mähdrescher bzw. durch das Schneidwerk verursacht werden,
isoliert, wobei die Steinaufprallsignale gegenüber den Hintergrundgeräuschen
verstärkt werden.
Nachteilig bei dieser Schutzeinrichtung ist, daß sich die Meßfühleinrichtung
sehr nahe an der Dresch- und Trenneinrichtung des Mähdreschers befindet, so
daß nur eine sehr kurze Reaktionszeit zur Verhinderung des Eindringens der
Steine in die Erntemaschine vorhanden ist. Diese Reaktionszeit reicht bei Mäh
dreschern, bei denen sich die Dresch- und Trenneinrichtung unmittelbar hinter
dem Schneidwerk befindet, nicht aus, um eine Zerstörung bzw. Beschädigung
der Dresch- und Trenneinrichtung zu verhindern. Zum anderen ist von Nachteil,
daß der Fremdkörper bis zu seiner eventuellen Erkennung erst das Schneidwerk
und dann noch ein Stück des Schrägförderers passieren muß, was zu erheblichen
Schäden an der Querförderschnecke und den Förderzinken im Mittelteil der
Querförderschnecke führen kann. Ebenso können der Boden des Schrägförde
rers und die Steinerkennungseinrichtung selbst in Mitleidenschaft gezogen wer
den, weil das begrenzte Platzangebot für Fremdkörper zwischen der Förderkette
und dem Boden des Schrägförderers bzw. der Steinerkennungseinrichtung er
hebliche Zerstörungskräfte verursachen kann. Schließlich ist der hier gewählte
Ort der Anbringung noch mit einem funktionellen Mangel verbunden, weil das
Erntegut mit dem Fremdkörper an dieser Stelle nur über die Steinerkennungsein
richtung wegen des geringen Platzangebotes geschleift wird, was für die Signal
gewinnung uneffektiv ist.
Mit der DE 24 19 942 A1 ist eine weitere Lösung einer Schutzeinrichtung für
eine Erntemaschine bekannt geworden, wo unmittelbar hinter dem Messerbal
ken ein flexibler Hohlkörper angeordnet sind, in dem sich Übertragungsele
mente befinden, die beim Zusammendrücken des Hohlkörpers infolge einer Be
rührung mit einem Fremdkörper ein Signal auslösen. Diese Übertragungsele
mente können beispielsweise zwei in Fahrtrichtung gesehen hintereinander lie
gende Drähte sein, die sich beim Zusammendrücken des Hohlkörpers berühren
und einen Stromkreis schließen, in dem ein Signalelement liegt.
An dieser Schutzeinrichtung ist zu bemängeln, daß sie nicht in der Lage ist zu
unterscheiden, ob der zur Signalgewinnung auf den Hohlkörper ausgeübte
Druck vom Erntegut selbst oder von einem Fremdkörper herrührt. Weiterhin
kann auch der Druck des Erntegutes auf den Hohlkörper über die gesamte Breite
des Schneidwerkes gesehen ohne weiteres ein Fehlsignal im Hohlkörper auszu
lösen, wenn die Ansprechschwelle zur Erzeugung eines Signals auf kleinere und
mittelgroße Fremdkörper eingestellt ist. Hinzu kommt noch eine unberechenbare
Größe aus der Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine beim Ernten, weil das
Erntegut bei höheren Fahrgeschwindigkeiten stärker auf den Hohlkörper drückt
als bei niedrigeren. Ebenso unberechenbar ist die große Schwankung der Masse
des Erntegutes beim Mähen. Alle diese Unzulänglichkeiten führten dazu, daß
die Ansprechschwelle zur Auslösung des Signals so hoch genommen werden
mußte, daß sie nur von extrem großen Fremdkörpern überwunden werden konnte.
Damit hat sich diese Schutzeinrichtung selbst in Frage gestellt, weil derartig
große Fremdkörper vom Fahrer mühelos gesehen werden. Auch eine Unterglie
derung des Hohlkörpers in mehrere Teile, wie das in der DE 24 19 942 A1 unter
anderem vorgeschlagen ist, kann diesen prinzipiellen Mangel auch nicht beseiti
gen. Dadurch erhöhen sich nur die Herstellungskosten und zwangläufig der
Verkaufspreis der Schutzeinrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Schutzeinrichtung für Erntemaschi
nen zu schaffen, die die Erkennung der Fremdkörper unmittelbar nach ihrer
Aufnahme durch das Schneidwerk ermöglicht, die ein verwertbares Signal schon
beim Eindringen kleinerer und mittelgroßer Fremdkörper in die Erntemaschine
erzeugt und die Zerstörungen von Bauteilen der Erntemaschine durch Fremd
körper mit hoher Sicherheit verhindert.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen nach dem 1. Pa
tentanspruch gelöst, wobei in den Unteransprüchen Merkmale aufgeführt sind,
die diese Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert
werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 die schematische Darstellung eines Mähdreschers mit einem
vorgelagerten Schneidwerk,
Fig. 2 die vergrößerte Darstellung des Schneidwerkes von Fig. 1,
Fig. 3 die schematische Darstellung einer Steinerkennungseinrichtung,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer elektronischen Trenneinrichtung.
Einem in Fig. 1 dargestellten Mähdrescher ist ein Schneidwerk 1 vorgelagert.
Dem Schneidwerk 1 ist unmittelbar eine Dresch- und Trenneinrichtung 2 nach
geordnet. Das ausgedroschene Erntegut wird einem Korn-Spreuförderer 3 und
einer Strohablage- und Häckseleinrichtung 4 zugeführt. Mit Hilfe des Korn-
Spreuförderers 3 gelangt das ausgedroschene Korn-Spreugemisch auf eine Rei
nigungseinrichtung 5. Das Stroh wird über die Strohablage- und Häckselein
richtung 4 in Form von Langstroh oder Häcksel aus dem Mähdrescher gefördert.
Die gereinigten Körner werden über Körnerelevatoren 6 einem Korntank 7 zu
geführt. Ist der Korntank 7 gefüllt, wird er über ein Abtanksystem 8 entleert.
Das in der Reinigungseinrichtung 5 anfallende Spreu-Kurzstrohgemisch wird in
der Regel über einen Spreuverteiler 9 aus dem Mähdrescher geschleudert und
auf dem Feld verteilt.
Fig. 2 zeigt die vergrößerte Darstellung des Schneidwerkes 1 mit einer Haspel
11, einem Schneidwerktrog 12, einem Messerbalken 13, einer Steinerkennungs
einrichtung 14 und einer Förderschnecke 15. Unmittelbar hinter der Förder
schnecke 15 befindet sich die Zuführwalze 16 der Dresch- und Trenneinrichtung
2 des Mähdreschers.
In Fig. 3 ist die Anordnung der Steinerkennungseinrichtung 14 im Schneidwerk
1 vergrößert dargestellt. Hinter dem Messerbalken 13 über einem Trogbalken 18
ist ein Steinabweiser 19 angeordnet. Unter Zwischenschaltung eines Schwin
gungsisolators 20 ist mittels einer Brückenbefestigung 21 eine Seite einer
Steinbrücke 17 unmittelbar mit dem Steinabweiser 19 verbunden. Die zweite
Seite der Steinbrücke 17 ist mit einer zweiten Brückenbefestigung 21 und eben
falls unter Zwischenschaltung eines Schwingungsisolators 20 mit dem Trogbo
den 24 verbunden.
Die Steinbrücke 17 ist nach unten konkav ausgebildet, so daß zwischen der
Steinbrücke 17 und dem Trogboden 24 ein Hohlraum vorhanden ist. In diesem
Hohlraum befindet sich eine fest mit der Steinbrücke 17 verbundene Halterung
22 zur Aufnahme von Vibrationssensoren 23. Durch die konkave Ausbildung
der Steinbrücke 17 wird der Aufprallschall noch verstärkt.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen Trenneinrichtung 32,
die mit den akustischen Vibrationssensoren 23 verbunden ist. Die Trennein
richtung 32 selektiert die Signale, wie sie beim Auftreffen eines Steines auf die
Steinbrücke 17 hervorgerufen werden. Die Ausgangssignale der Trenneinrich
tung 32 werden internen Verarbeitungseinheiten, die mit dem Bordcomputer in
der Fahrerkabine 10 verbunden sind, zugeführt. Die mit dem Erntegut zwangläu
fig aufgenommenen Steine erzeugen je nach Größe unterschiedliche Schlagge
räusche, die von den unter der Steinbrücke 17 angeordneten Vibrationssensoren
23 in elektrische Signale umgewandelt werden. Diese Signale werden der
Trenneinrichtung 32 zugeführt und von einem Verstärker 26 auf einen auswert
baren Signalpegel angehoben. Anschließend wird das verstärkte Signal durch
einen Filter 27 von Störsignalen, resultierend aus Erschütterungen, Schlag- oder
Schleifgeräuschen vom Ackerboden usw., getrennt. Die durch den Filter 27 ab
gegebenen Signale durchlaufen einen Fensterdiskriminator 28, der in seinem
Durchlaßbereich durch einen Schwellwertregler 29 einstellbar gestaltet ist. Die
Einstellbarkeit des Schwellwertes ermöglicht es dem Nutzer, den Ansprechwert
der Trenneinrichtung 32 den Gegebenheiten anzupassen und damit festzulegen,
ab welcher Steingröße die Schutzeinrichtung ansprechen soll. Dem Fensterdis
kriminator 28 ist ein Impulsformer 30 nachgeordnet, welcher die Signale, die
vom Fensterdiskriminator 29 abgegeben werden, in eindeutige Signale umwan
delt.
Die Trenneinrichtung 32 wird von einem Schaltverstärker 31 abgeschlossen, der
sein Ausgangssignal direkt an die Maschinensteuerung abgibt. Bei dem im Aus
führungsbeispiel beschriebenen Mähdrescher wird beim Erkennen eines Fremd
körpers sofort die Schneidwerkkupplung ausgekuppelt.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1
Schneidwerk
2
Dresch- und Trenneinrichtung
3
Korn-Spreuförderer
4
Strohablage- und Häckseleinrichtung
5
Reinigungseinrichtung
6
Körnerelevator
7
Korntank
8
Abtanksystem
9
Spreuverteiler
10
Fahrerkabine
11
Haspel
12
Schneidwerktrog
13
Messerbalken
14
Steinerkennungseinrichtung
15
Förderschnecke
16
Zuführwalze
17
Steinbrücke
18
Trogbalken
19
Steinabweiser
20
Schwingungsisolator
21
Brückenbefestigung
22
Halterung
23
Vibrationssensoren
24
Trogboden
25
Signalleitung
26
Verstärker
27
Filter
28
Fensterdiskriminator
29
Schwellwertregler
30
Impulsverstärker
31
Schaltverstärker
32
Trenneinrichtung