DE19908696C1

DE19908696C1 - Reinigungseinrichtung im Mähdrescher

Info

Publication number: DE19908696C1
Application number: DE1999108696
Authority: DE
Inventors: Gerd Bernhardt; Ralf Huebner; Harald Mueller; Jens Teichmann
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Claas Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2019-02-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung im Mähdrescher, bei der die allgemein bekannte, einachsige Schwingung, deren Winkel zwischen Schwingrichtung und Siebebene größer 15 DEG ist und deren Schwingkomponente in der Siebebene in Förderrichtung zeigt, zusätzlich durch eine zu ihr vertikale Schwingung in der Siebebene überlagert wird. Dadurch kann der Trennvorgang optimiert und somit die Leistungsfähigkeit der Reinigungseinrichtung unter allen Betriebsbedingungen erhöht werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine ebene Reinigungseinrichtung im Mähdrescher zur Trennung eines Reinigungsgemisches in die Wertkomponente Korn und die aus Kurzstroh und Spreu bestehenden Nichtkornbestandteile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Verbesserung des Trennprozesses kann der allgemein vorhandenen, einachsigen Schwingung in Förderrichtung zusätzlich eine zu ihr vertikale Schwingung in der Siebebene überlagert werden. Die Trennprozeßverbesserung durch die zusätzliche Schwingung kann folgendermaßen begründet werden:

Das Bewegungsverhalten des Reinigungsgemisches auf dem Sieb einer Reinigungseinrichtung im Mähdrescher sollte durch die Ausbildung von Gleit- und Wurfphasen gekennzeichnet sein. Das ist insofern relevant, da optimale Trennbedingungen vorliegen, wenn sowohl eine schichtartige Schwingbewegung der einzelnen Elementarschichten des Reinigungsgemisches während der Gleitphase als auch eine hohe Schichtauflockerung in der Wurfphase auftreten. Durch die zusätzliche Schwingung kann erreicht werden, daß die örtliche Ausdehnung der Gleitphasen erhöht wird, ohne die zeitliche Ausdehnung der Gleit- und Wurfphasen zu verringern, d. h. der Anteil des Gleitweges am Gesamtförderweg nimmt den Trennprozeß günstig beeinflussende höhere Werte an, ohne daß eine Veränderung der Verweilzeit des Reinigungsgemisches auf dem Sieb und eine Verschlechterung der anderen Parameterwerte des Trennprozesses in Kauf genommen werden muß.

In JP 102 15 656 A ist eine solche Reinigungseinrichtung beschrieben, bei der ein weiterer Schwingantrieb vorgesehen ist, womit der vorhandenen, einachsigen Schwingung eine zu ihr vertikale Schwingung in der Siebebene überlagert wird. Die Bewegungsbahnen des Reinigungsgemisches lassen sich nicht so verändern, daß beispielsweise hangabwärtiges Rutschen des Reinigungsgemisches beim seitlichen Hangdrusch verhindert wird.

Eine Einrichtung, die diesen Vorgang verhindern soll, ist in DE 30 08 385 A1 beschrieben. Bei dieser Einrichtung kann die Schwingungsrichtung der einachsigen Siebschwingung und somit auch die Förderrichtung des Reinigungsgemisches in Abhängigkeit von der Seitenneigung des Mähdreschers verändert werden, wodurch das Reinigungsgemisch gleichmäßig auf dem Sieb verteilt wird. Die Leistungsfähigkeit der Reinigungseinrichtung kann damit aber nur beim seitlichen Hangdrusch erhöht werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, durch die zusätzliche Schwingung sowohl den Trennprozeß in der Ebene zu verbessern, in dem die Bewegungsbahnen des Reinigungsgemisches definiert verändert werden, als auch ein hangabwärtiges Rutschen des Reinigungsgemisches beim seitlichen Hangdrusch zu verhindern.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwingantrieb der zusätzlichen vertikalen Schwingung mit dem Schwingantrieb der vorhandenen, einachsigen Schwingung eindeutig gekoppelt ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.

Die Kopplung von vorhandener und zusätzlicher Schwingung kann mechanisch durch ein Winkelgetriebe realisiert werden und ermöglicht bei einem ganzzahligen Verhältnis der Schwingfrequenzen von zusätzlicher und vorhandener Schwingung auch eine Förderung des Reinigungsgemisches quer zur eigentlichen Förderrichtung, womit das Reinigungsgemisch beim seitlichen Hangdrusch gleichmäßig über der Siebbreite verteilt wird. Durch eine Verstellung des Phasenversatzes von vorhandener und zusätzlicher Schwingfrequenz wird die Fördergeschwindigkeit quer zur eigentlichen Förderrichtung in Abhängigkeit von der Hangneigung beeinflußt. Die Einstellung des Phasenversatzes von zusätzlicher und vorhandener Schwingfrequenz kann durch eine Steuerungseinrichtung so erfolgen, daß sowohl beim Drusch in der Ebene als auch am Hang das Reinigungsgemisch gleichmäßig über der Siebbreite verteilt ist und der Trennprozeß in beiden Fällen gegenüber einer einachsigen Schwingung verbessert wird.

Eine mögliche Steuerungseinrichtung basiert auf der Messung der Kornabscheideverteilung über der Siebbreite. Durch ein Getriebe ist es möglich, das ganzzahlige Verhältnis der Schwingfrequenzen von zusätzlicher und vorhandener Schwingung in ein nichtganzzahliges Verhältnis zu ändern und somit die Förderung quer zur eigentlichen Förderrichtung und den Einfluß des Phasenversatzes von zusätzlicher und vorhandener Schwingfrequenz zu eliminieren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine allgemein bekannte Reinigungseinrichtung im Mähdrescher

Fig. 2 eine Seitenansicht einer die Erfindung betreffenden Reinigungseinrichtung,

Fig. 3 eine Draufsicht einer die Erfindung betreffenden Reinigungseinrichtung mit ungekoppelten Schwingantrieben,

Fig. 4 eine Draufsicht einer die Erfindung betreffenden Reinigungseinrichtung mit gekoppelten Schwingantrieben,

Fig. 5 mögliche Bewegungsbahnen eines Einzelteilchens vom Reinigungsgemisch auf dem Obersieb in Bezug zum Obersieb.

In Fig. 1 ist eine allgemein bekannte Reinigungseinrichtung im Mähdrescher schematisch dargestellt. Die Reinigungseinrichtung besteht vereinfacht aus dem Vorbereitungsboden 1, dem Siebkasten 2 und dem Gebläse 3. Zum Siebkasten 2 gehören weiterhin das Obersieb 4, das Untersieb 5 sowie der Körnerrücklaufboden 6.

Fig. 2 zeigt die Seitenansicht einer die Erfindung betreffenden Reinigungseinrichtung, wobei zur Vereinfachung auf die Darstellung des gesamten Siebkastens 2 und der Schwingantriebe verzichtet wurde. Der Siebkasten 2 ist an vier Lenkern 7 hin- und herbeweglich im Mähdrescher 8 gelagert. Dabei sind die Lagerpunkte 9 allseitig beweglich.

Aus der Draufsicht der Reinigungseinrichtung in Fig. 3 wird der Aufbau der ungekoppelten Schwingantriebe deutlich. Die vorhandene Schwingung wird über eine Kurbel 10 und zwei Koppeln 11 in den Siebkasten 2 eingeleitet. Die Lagerpunkte 12', 12 der Koppeln 11 sind allseitig beweglich. Die Einleitung der zusätzlichen Schwingung in den Siebkasten 2 erfolgt über eine weitere Kurbel 13 und zwei Koppeln 14, wobei die Lagerpunkte 15', 15 der Koppeln ebenfalls allseitig beweglich sind. Die Kurbeln 10 und 13 werden über zwei separate Antriebe 16 und 17 in Rotation versetzt.

Die Draufsicht der Reinigungseinrichtung mit den gekoppelten Schwingantrieben ist in der Fig. 4 dargestellt. Der Aufbau entspricht zunächst der ungekoppelten Variante entsprechend Fig. 3 mit nur einem Antrieb 16. Der Unterschied zur ungekoppelten Variante besteht darin, daß die Kurbeln 10 und 13 durch ein Winkelgetriebe 18 mechanisch miteinander gekoppelt sind. Bei der Kurbel 13 kann durch ein Getriebe 19 die Schwingfrequenz der zusätzlichen Schwingung verändert werden. Weiterhin ist der Phasenversatz zwischen zusätzlicher und vorhandener Schwingfrequenz mit einer Phasenversatzverstelleinrichtung 20 variierbar.

Fig. 5 zeigt mögliche Bewegungsbahnen eines Einzelteilchens vom Reinigungsgemisch auf dem Obersieb 4 in Bezug zum Obersieb 4, indem der Querweg in Abhängigkeit vom Förderweg dargestellt ist. Die Bewegungsbahnen 21 und 22 gelten für ein nichtganzzahliges Verhältnis der Schwingfrequenzen von zusätzlicher und vorhandener Schwingung von 0,8. Bei der Bewegungsbahn 21 herrscht ein Phasenversatz zwischen den beiden Schwingfrequenzen von 250° und bei der Bewegungsbahn 22 von 30°. Es wird deutlich, daß bei einem nichtganzzahligen Verhältnis von zusätzlicher und vorhandener Schwingung unabhängig vom Phasenversatz beider Schwingungen nur eine symmetrische Querbewegung, aber keine Förderung quer zur eigentlichen Förderrichtung erfolgt. Die bei einem ganzzahligen Verhältnis (1,0) der Schwingfrequenzen von zusätzlicher und vorhandener Schwingung mögliche Beeinflußung der Förderung quer zur eigentlichen Förderrichtung durch eine Variation des Phasenversatzes zwischen beiden Schwingfrequenzen werden durch die Bewegungsbahnen 23, 24 und 25 dokumentiert. Bei der Bewegungsbahn 23 liegt ein Phasenversatz zwischen den beiden Schwingfrequenzen von 120°, bei der Bewegungssbahn 24 von 134° und bei der Bewegungsbahn 25 von 145° vor.

Bezugszeichenliste

1

Vorbereitungsboden

2

Siebkasten

3

Gebläse

4

Obersieb

5

Untersieb

6

Körnerrücklaufboden

7

Lenker

8

Mähdrescher

9

Lagerpunkt

10

Kurbel

11

Koppeln

12

Lagerpunkt

12

' exzentrischer Lagerpunkt

13

Kurbel

14

Koppeln

15

Lagerpunkt

15

' exzentrischer Lagerpunkt

16

Antrieb der Kurbel

17

Antrieb der Kurbel

18

Winkelgetriebe

19

Getriebe

20

Phasenversatzverstelleinrichtung

21

Bewegungsbahn

22

Bewegungsbahn

23

Bewegungsbahn

24

Bewegungsbahn

25

Bewegungsbahn

Claims

1. Reinigungseinrichtung im Mähdrescher zur Trennung eines Reinigungsgemisches in die Wertkomponente Korn und die aus Kurzstroh und Spreu bestehenden Nichtkornbestandteile, mit einem Siebkasten (2), der durch einen Schwingantrieb (11, 12, 12', 16) zu Schwingungen in einer Achse angeregt wird, wobei ein weiterer Schwingantrieb (14, 15, 15', 17) vorgesehen ist, womit der vorhandenen, einachsigen Schwingung zusätzlich eine zu ihr vertikale Schwingung in der Siebebene überlagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingantrieb (14, 15, 15', 17) der zusätzlichen vertikalen Schwingung mit dem Schwingantrieb (11, 12, 12', 16) der vorhandenen, einachsigen Schwingung eindeutig gekoppelt ist.

2. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung der Schwingantriebe von zusätzlicher (14, 15, 15', 17) und vorhandener Schwingung (11, 12, 12', 16) mechanisch mit einem Winkelgetriebe erfolgt.

3. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein ganzzahliges Verhältnis der Schwingfrequenzen von zusätzlicher und vorhandener Schwingung auch eine Förderung des Reinigungsgemisches quer zur eigentlichen Förderrichtung erfolgt.

4. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Verstellung des Phasenversatzes von zusätzlicher und vorhandener Schwingfrequenz die Fördergeschwindigkeit quer zur eigentlichen Förderrichtung in Abhängigkeit von der Hangneigung beeinflußt wird.

5. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Phasenversatzes von zusätzlicher und vorhandener Schwingfrequenz durch eine geeignete Steuerungseinrichtung erfolgt.

6. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung zum Einstellen des Phasenversatzes von zusätzlicher und vorhandener Schwingfrequenz auf der Messung der Kornabscheideverteilung über der Siebbreite basiert.

7. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein zusätzliches Getriebe (19) das ganzzahlige Verhältnis der Schwingfrequenzen von zusätzlicher und vorhandener Schwingung in ein nichtganzzahliges Verhältnis veränderbar ist.