DE2106970C3 - Ernte- und/oder Verarbeitungsmaschine für landwirtschaftliches Gut, insbesondere für Mähdrescher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ernte und/oder Verarbeitungsmaschine, insbesondere Mähdrescher, für landwirtschaftliches Gut mit mindestens einer Meßstelle für beschädigtes und/oder fehlgeleitetes Gut und einer weiteren Meßstelle für das Volumen, das Gewicht oder die Anzahl des insgesamt geernteten Gutes als Bezugsgröße, wobei jeder Meßstelle eine Meßwertumformer und eine Anzeigevorrichtung zugeordnet sind zur Ermittlung des Verlustes unter Zugrundelegung der Bezugsgröße.

Überall dort, wo in der Landtechnik bei der eigentlichen Ernte oder bei der nachfolgenden Verarbeitung mit fahrenden wie auch mit stationären Maschinen manuelle oder maschinelle Aufbereitungsarbeiten wie Trennen, Sortieren, Klassieren usw. erforderlich sind, ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit so zu wählen, daß ein wirtschaftliches Optimum erreicht wird.

Dieses Optimum entsteht durch einen Kompromiß zwischen den Wünschen nach möglichst hoher Verarbeitungsleistung und nach möglichst hoher Arbeitsgüte. Ein Maß für die Verarbeitungsleistung ist der Durchsatz bzw. die Menge pro Zeiteinheit. Maße für die Verarbeitungsgüte sind z. B. der Beschädigungsgrad und der Fehlleitungsgrad. Als Beschädigungsgrad wird das Gewicht der beschädigten Anteile des Erntegutes, bezogen auf das Gesamtgewicht des gewonnenen Erntegutes, definiert. Der Fehlleitungsgrad ist das Gewicht der fehlgeleiteten Anteile des Erntegutes, bezogen auf das Gesamtgewicht der entsprechenden Fraktion. Als Beispiele für Fehlleitungen seien Kiirtoffeln im Steine- und Klutenabgang, Körner im Strohabgang, große Tomaten zwischen kleineren, im Boden verbliebene Rüben oder umgekehrt Steine in den Kartoffeln, Strohteile im Korn, kJeine Tomaten in der größeren Fraktion bzw. Erdboden zwischen Rüben genannt

Bekannt sind verschiedene Einrichtungen zum Erfassen von Beschädigungen und Fehlleitungen. Insbesondere für Mähdrescher sind wegen der besonderen wirtschaftlichen Bedeutung große Anstrengungen zur Messung der im Abgang vom Schüttler uid von den Sieben verbliebenen Körner unternommen worden. Die so fehlgeleiteten Körner gehen verloren und werden daher allgemein als Körnerverluste bezeichnet.

Durch die DE-OS 15 82 656 und die DE-OS 18 10 519 ist es beispielsweise bekannt, am Ende des Strohschüttlers bzw. am Ende der Siebeinrichtung Meßstellen für Verlustkörner anzuordnen. Die im ausgedroschenen Stroh bzw. in dem die Siebeinrichtung überströmenden Gemenge noch befindlichen Körner werden kontinuierlich abgefangen und ihre Anzahl pro Zeiteinheit elektronisch gemessen. Die Meßergebnisse werden auf ein Anzeigegerät übertragen und sichtbar gemacht. Je nach Größe des Körnerverlustes können einzelne Organe oder die Fahrgeschwindigkeit des Mähdreschers manual! oder automatisch auf eine optimale Arbeitsweise eingestellt werden.

Ebenso fot ein Erfassen der Körnerveduste am Ende der Strohschüttler bzw. der Reinigungssiebe aus der DD-PS 53 446, der FR-PS 20 03 990 und der GB-PS 10 54 897 bekannt, wobei die von den Meßeinheiten ermittelten Größen der Bedienungsperson zur Überwachung angezeigt werden.

Ferner ist es bekannt, die Arbeitsqualität des Mähdreschers durch Messen der beschädigten Körnermenge zu überwachen (belgisches Patent 7 21 247). Die zerschlagenen Körner werden durch ein im Körnerstrom angeordnetes Sieb gesammelt und durch einen elektroakustiüchen Meßfühler ständig gezählt. Entsprechend dem Beschädigungsgrad des Korns können die Funktionsgruppen des Mähdreschers entweder manuell oder automatisch geregelt werden.

Bei diesen bekannten Meßeinrichtungen wird die Menge der fehlgeleiteten oder beschädigten Körner pro Zeiteinheit ermittelt. Die Menge des fehlgeleiteten oder beschädigten Gutes wird jedoch bei der Beurteilung einer Ernte- oder Verarbeitungsmaschine nicht auf die Zeit, sondern auf andere G rößen bezogen.

Folglich ist es nicht zweckmäßig, bei Meß-, Regel- und Anzeigeeinrichtungen mit der Zeit als Bezugsgröße zu arbeiten.

Aus der Zeitschrift »Agrartechnik, 12. Jahrgang (1962), Heft 10, Seite 466 bis 469« sind Einrichtungen bekannt, wobei die Verlustmengen anhand der geernteten Kornmenge prozentual ermittelt werden. Die dabei gezeigte Vorgehensweise setzt jedoch einen erheblichen gerätetechnischen Zeit- und Arbeitsaufwand voraus und ist nicht dazu geeignet, der Bedienungsperson zuverlässig und kontinuierlich die Verluste während des Betriebes anzuzeigen.

Bei der DE-OS 19 11073 wird das eine erste Reinigungsstufe überfließende Korn-Strohgemenge einer zweiten Reinigung zugeführt, wobei die dabei abgeschiedene Kornmenge meßtechnisch erfaßt wird. Die bei der zweiten Reinigungsstufe erfaßte Durchflußicnge der Körner wird über Zeitintervalle oder kontinuierlich erfaßt, der Bedienungsperson angezeigt und als Meßgröße des Wirkungsgrades des Reinigungs-

Vorganges verwendet. Als Bezugsgröße dient hierbei eine zweite der Bedienungsperson separat angezeigte Meßgröße, welche die gesamte im Korntank gesammelte Kornmenge pro Stunde anzeigt.

Die Bedienungsperson ist somit gezwungen, laufend zwei Meßwerte zu beobachten und selbige miteinander ins Verhältnis zu setzen, um den Wirkungsgrad der Reinigungseinrichtung abschätzen zu können. Dies stellt große Anforderungen an die Bedienungsperson, da beide Werte zuerst miteinander ins Verhältnis gesezt werden müssen, um anschließend die erforderlichen Maßnahmen zu treffen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Überwachung des beschädigten und/ oder fehlgeleiteten Gutes zu schaffen, bei der der tatsächlich auftretende Verlustgrad während des Betriebes laufend angezeigt wird und bei der mögliche Fehlerquellen weitgehend ausgeschaltet sind.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Ausgänge der Meßwertumformer für die Meßgröße und die Bezugsgröße an eine Vergleichseinrichtung in Form eines Quotientenbildners angeschlossen sind und daß der aus der Meßgröße und der Bezugsgröße gebildete Quotient angezeigt und/oder als Stellgröße für eine Regeleinrichtung für den Fahrwerksantrieb und/oder für drehzahlregelbare Mähdreschaggregate herangezogen wird.

Der Quotient aus Verlustgröße und Bezugsgröße ist somit ein Maß für die Arbeitsgüte der Maschine.

Wenn sowohl der Körnerstrom als auch der Verluststrom gemessen werden, lassen sich die Meßfehler verringern, denn naturgemäß treten Störgrößen wie unterschiedliche Feuchtigkeit, Fremdbesatz und dergleichen in beiden Strömen gleichmäßig auf. Werden nun beide Ströme mit gleichartigen Einrichtungen gemessen, so stellt diese Meßmethode eine Qualitätsverbesserung gegenüber Bekanntem dar.

Um auch eine gute Zugänglichkeit zu den Meßstellen zu gewährleisten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Meßstelle für das insgesamt geerntete Gut innerhalb eines Korntanks eines Mähdreschers im Bereich des Auslaufs einer Füllschnecke und die Meßstellen für das beschädigte und/oder fehlgeleitete Gut am Ende eines Strohschüttlers und einer Siebeinrichtung anzuordnen.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird der Bedienungsperson ein Vergleichswert kontinuierlich angezeigt, welcher ein exaktes Maß für die Arbeitsqualität der Maschine darstellt und somit eine optimale Einstellung manuell oder automatisch ermöglicht.

Um die von an sich bekannten Meßeinrichtungen festgelegten Mengen oder Ströme (als Mengen pro Zeiteinheit) von beschädigtem oder fehlgeleitetem Gut (im folgenden kurz Verlustmengen oder Verlustströme genannt) zu einer Bezugsgröße ins Verhältnis zu setzen, werden zwei Methoden, analog und digital genannt, in Betracht gezogen.

Bei der analogen Methode werden die Verlustmengen oder -ströme und die Bezugsgrößen durch analoge physikalische Größen, vorzugsweise elektrische Spannungen, nachgebildet, die einem Quotientenbildner zugeleitet werden. Zur Umwandlung der Verluste in analoge elektrische Größen sind verschiedene Meßwertgeber denkbar. So eignen sich zur Bestimmung von Mengen z. B. Füllstandsmeßgeräte mit kapazitiver oder fotoelektrischer Abtastung wie auch Waagen. Ströme lassen sich z. B. durch akustoelektrische oder ebenfalls kapazitive und fotoelektrisr he Wandler ermitteln. Wählt man Ak Bezugsgröße die Menge oder den Strom des gewonnenen gesamten Erntegutes, so können auch hier die oben erwähnten Meßgeber eingesetzt werden. Außerdem kann man hier zu gröberen Methoden greifen, da hier die Mengen oder Ströme naturgemäß ganz erheblich größer sind als die Verlustmengen oder -ströme. So werden z. B. für die Strommessung (Durchsatzmessung) Turbinen oder Zellenräder vorgeschlagen, von den für die Flüssigkeitsmessung her bekannten Ausführungen auf den vorliegenden Fall umkonstruiert.

Um die spezifischen Verluste in % zu erhalten, werden entweder die Verlustmengen durch die gewonnenen Erntegutmengen oder die Verlustströme durch den gewonnenen Erntegutstrom (Durchsatz) dividiert. Liegen sämtliche Meßwerte in Form elektrischer Spannungen an, so können zur Bildung des Quotienten z. B. Operationsverstärker oder Quotientmesser (Drehspulgeräte) verwendet werden. Die erhaltene Spannung bzw. Anzeige ist dann dem spezifischen Verlust proportional.

Bei der digitalen Methode werden an irgendeiner Stelle der oben beschriebenen Meßkette statt der proportionalen Signale Grenzwertüber- oder -ur.terschreitungssignale erhalten und weitergemeldet. So können an den Schluß der obigen Anlage akustische oder optische Meldeeinrichtungen angeschlossen werden, die im einfachsten Falle durch Ertönen oder Aufleuchten anzeigen, daß die Verluste die vorgegebene Grenze überschritten haben. Statt dieses binären Meldesysiems (mit zwei Meldezuständen gut/schlecht) ist auch eine feingestufte Anzeige, z. B. mit zwei oder mehr Lampen mit der Bedeutung Verlust gering/mäßig/ vertretbar/hoch usw. möglich.

Die Digitalisierung kann anderseits bereits bei den Meßwertgebern beginnen. Wenn z. B. eine der Meßgrößen für sich gesehen einen Grenzwert überschreitet, werden die anderen Meßgrößen ausgewertet. Zweckmäßigerweise wird der Grenzwert der Bezugsgröße zum Auslösen der Messung der anderen Größe verwendet. Z. B. wird der Füllstand des Verlustmeßgefäßes in dem Augenblick festgestellt, in dem seit Start der Messung eine bestimmte Erntegutmenge geborgen wurde.

Bei dieser Methode ist eine gewisse Meßzeit nötig, daher fällt das Meßergebnis nicht kontinuierlich an. Diesem Nachteil steht jedoch der Vorteil gegenüber, daß ein Mittelwert über die Meßzeit gebildet wird.

Auch wäre folgende Ausführung denkbar. Beim Start der Messung ist der Verlustmeßbehälter leer, der Verlustzufluß beginnt. Will man die durchsatzbezogenen spezifischen Verluste messen, so ist die Messung zu beenden, nachdem der Erntegutmeßbehälter einen vorgegebenen Füllstand erreicht oder nachdem ein Strommeßgerät wie Turbine oder Zellenrad eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgeführt hat. Die Füllstände lassen sich durch Volumen- oder Gewichtsangabe ausdrücken. Da das Erntegut zumeist aus stückigem Material besteht, kann auch die Anzahl der Früchte zu den genannten Meßzwecken herangezogen werden. So sind für Getreidekörner akusto-elektrische Geber bekannt, die zur Körnerzählung verwendet werden können. Es ist nicht Bedingung, jedoch zur Kompensation von Fehlereinflüssen (Gutfeuchte usw.) zweckmäßig, das Verlust- und Erntegut-Meßgerät nach dem gleichen Meßverfahren zu verwenden.

In Fortführung der vorgenannten Gedankengänge zur durchsatzbezogenen Verlustmessung ist folgende volldigitalisierte Anordnung möglich. Die Befüllung des

Erntegut- und des Verlustmeßbehülters beginnt gleichzeitig. Hat der Füllstand im Verlustmeßbehäher eine bestimmte Grenze überschritten, sobald im Erntegutbehälter der Grenzwert erreicht ist, so sind die spezifischen Verluste zu hoch und es erfolgt die schlecht-Meldi ng. Dieses Verfahren läßt sich so abwandeln, daii eine nahezu kontinuierliche Messung möglich ist. Von der Meßturbine oder dem Meßzellenrad im Erntegutstrom wird ein Zellenrad im Verluststrom angetrieben. Ist der Verluststrom größer als die Fördermenge des Zellenrades, so bildet sich vor dem Zellenrad ein Stau, der zur Bildung des schlecht-Signales herangezogen wird.

Eine Anpassung der Einrichtung an den vorgegebenen spezifischen Verlust geschieht durch Ändern des Zellenvolumens oder der Zellenzahl im Rad und/oder durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses im Antrieb des Zellenrades.

Abschließend ist im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung zeigt den Längsschnitt durch einen Mähdrescher.

Unterhalb des hinteren Endes eines Strohschüttlers 1 des Mähdreschers ist eine Meßstelle in Form eines Durchlaufschachtes 2, der als Kondensator ausgebildet ist, angeordnet. Durch eine im Rücklaufboden 3 des Strohschüttlers 1 befindliche Öffnung fallen Körner nach unten in den Durchlaufschacht 2, deren Menge zu den Schüttlerverlusten in einem bestimmten — im Idealfall konstanten — Verhältnis stehen möge.

Weiterhin ist am Ende einer Siebeinrichtung 4 des Mähdreschers ein weilerer Durchlaufschacht 5 angeordnet. Ein dritter Durchlaufschacht 6 befindet sich in einem Korntank 7 des Mähdreschers unterhalb des Auslaufs einer Füllschnecke 8. Durch die Füllschnecke 8 wird das insgesamt erdroschenc Gut dem Korntank 7 zugeführt. Der gesamte, durch die Füllschnecke 8 erzeugte Körnerstrom muß den Durchlaufschacht 6 passieren. Durch die fallenden Körner wird die Kapazität der Kondensatoren in den Durchlaufschächten 2, 5 und 6 und über hochfrequenzgespeiste Meßbrücken 13, Verstärker 10 und Gleichrichter 11 als Spannungen weitergegeben. Die von den Durchlaufschächten 2 und 5 herrührende Spannung X\ wird einem Quotientenbildner 9 zugeführt. Die Spannung x₂ des Durchlaufschachtes 6 wird ebenfalls in den Quotientenbildner 9 gegeben. Im Quotientenbildner 9 wird die Spannung αί durch die Spannung *2 dividiert und der Quotient an ein im Fahrerstand des Mähdreschers befindliches Anzeigegerät 12 weitergegeben. Die auf dem Anzeigegerät 12 ersichtliche Spannung ist dann dem spezifischen Körnerverlust proportional. Der Fahrer kann nun entsprechend der Anzeige beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit des Mähdreschers verändern, um eine optimale Arbeitsweise des Mähdreschers zu erhalten. Diese Fahrgeschwindigkeitsänderung entsprechend dem spezifischen Körnerverlust kann auch durch automatische Regelung in bekannter Weise durchgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Ernte- und/oder Verarbeitungsmaschinen, insbesondere Mähdrescher, für landwirtschaftliches Gut mit mindestens einer Meßstelle für beschädigtes und/oder fehlgeleitetes Gut und einer weiteren Meßstelle für das Volumen, das Gewicht oder die Anzahl des insgesamt geernteten Gutes als Bezugsgröße, wobei jeder Meßstelle ein Meßwertumformer und eine Anzeigevorrichtung zugeordnet sind zur Ermittlung des Verlustes unter Zugrundelegung der Bezugsgröße, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Meßwertumfcrmer (13, 10, 11) für die Meßgröße und die Bezugsgröße an eine Vergleichseinrichtung in Form eines Quotientenbildners (9) angeschlossen sind und daß der aus der Meßgröße und der Bezugsgröße gebildete Quotient angezeigt und/oder als Stellgröße für eine Regeleinrichtung für den Fahrwerksantrieb und/ oder für drehzahlregelbare Mähdrescheraggregate herangezogen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertgeber der Meßstellen (2, 5, 6) für das beschädigte und/oder fehlgeleitete Gut und die Bezugsgröße nach gleichartigen Meßverfahren arbeiten.

3. Vorrichtung nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle (6) für das insgesamt geerntete Gut innerhalb eines Korntanks (7) eines Mähdreschers im Bereich des Auslaufs einer Füllschnecke (8) und die Meßstellen (2,5) für das beschädigte und/oder fehlgeleitete Gut am Ende eines Strohschüttlers (1) und einer Siebeinrichtung (4) angeordnet sind.