DE2445046A1

DE2445046A1 - Vorrichtung zur laufenden ermittlung der druschleistung eines maehdreschers

Info

Publication number: DE2445046A1
Application number: DE19742445046
Authority: DE
Inventors: Josef Gail
Original assignee: Maschinenfabrik Fahr AG
Current assignee: Maschinenfabrik Fahr AG
Priority date: 1974-09-20
Filing date: 1974-09-20
Publication date: 1976-04-01
Also published as: SU643065A3; ATA637375A; FR2285063A1; AT353525B; FR2285063B1; BE833559A

Description

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H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

DIPL..ING. A. Gf. v. WENGERSKY 2445046

8 München 2, Rosenfal 7,

Tel.-Adr. Leinpal Hünchen Telefon (089)2603989

Postscheck-Konto: München 22045-804

^den2Q. September 1974

UnserZelchenZ/C - Efffl 6θ6/74

Maschinenfabrik Fahr Aktiengesellschaft Gottmadingen, 7702 Gottmadingen Krs. Konstanz

Vorrichtung zur laufenden Ermittlung der Druschleisbung eines

Mähdreschers

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur laufenden Ermittlung der Druschleistung eines Mähdreschers durch Messung des Korndurchsatzes mit Hilfe einer in der Körnerbahn angeordneten Meßstelle, deren Meßergebnis einer Anzeige und/oder einer Regeleinrichtung zur Regelung der Druschleistung zugeführt wird.

Es sind bereits eine Reihe von Vorrichtungen zur Messung des gesamten Körnerstroms, insbesondere jedoch der Körnerverluste bei Mähdreschern bekannt (FR-PS 7 201 918, DT-OS 1 942 773, DL-PS 53 446 sowie DT-GBM 1 990 602). bei denen in Durchlaufschachten angeordnete, Meßelemente in -Mejbrückensehaltungen bildende Kondensatoren zur Messung der gegebenenfalls über eine Füllschnecke zugeführten Körnermenge bzw. akustisch-elektrische bzw. photo-elektrische Wandler od.dgl. Meßeinrichtungen im Bereich der Schüttlerhorden vorgesehen sind, deren für die jeweiligen Körnerverluste

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repräsentative Meßwerte zur Mähdreschersteuerung herangezogen werden. Es hat sich gezeigt, daß befriedigende Meßergebnisse bei diesen herkömmlichen Meßanordnungen nicht erzielbar sind, offenbar bedingt durch zu kompakte Kornströme bzw. Kornteilströme im Bereich der Meßeinrichtungen. Dies hat sich auch bei dem Versuch gezeigt, die Druschleistung eines Mähdreschers durch Abtasten der Höhe des zusammengefaßten Kornstromes zu ermitteln. Wegen der laufenden Schwankungen des Stromquerschnitts ergaben sich hierbei zu große Abweichungen von dem tatsächlichen Korndurchsatz pro Zeiteinheit. Versuche, mit Hilfe von unter den Sieben angeordneten akustisch-elektrischen Wandlern brauchbare Meßergebnisse zu erzielen, wurden wegen der Beeinträchtigung der Windführung durch die zwangsläufig im Windströmungsweg anzuordnenden Wandler wieder aufgegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine baulich sehr einfache, die genannten nachteiligen Nebeneffekte vermeidende und dennoch einwandfreie Meßergebnisse liefernde Vorrichtung zur laufenden Ermittlung der Druschleistung eines Mähdreschers zu schaffen, mit deren Hilfe laufend festgestellt werden kann, ob der jeweilige Korndurchsatz derjenigen Leistung entspricht, für die der Mähdrescher ausgelegt ist, um das Meßergebnis gegebenenfalls zur Regelung der Druschleistung heranzuziehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß die Meßstelle der vorzugsweise photo-elektrisch arbeitenden Meßeinrichtung unmittelbar hinter der oberen Umlenkstelle des dem Eingang zum Korntank vorgeschalteten Kornelevators vorgesehen ist. Zusätzlicher Platz wird für die Anordnung der Meßeinrichtung bei Einsatz einer derartigen Vorrichtung in vorteilhafter Weise nicht benötigt. Andererseits hat sich die Anordnung der Meßstelle unmittelbar hinter der oberen Umlenkstelle des Kornelevators insofern als besonders günstig herausgestellt, als der Kornstrom in aufge-

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lockerter Weise vom Kornelevator abgegeben und zum Korntankeingang geschleudert wird.

Als sehr zweckmäßig hat es sich dabei herausgestellt, wenn sich die Meßstelle an einer sich quer zum Kornelevator erstreckenden, zum Tankeingang führenden Übergangszone befindet. Die vom Kornelevator abgegebenen Körner durchlaufen eine im wesentlichen horizontale Flugbahn, wobei sie unter der Einwirkung der Schwerkraft stehen und in Abhängigkeit ihrer jeweiligen Geschwindigkeit eine mehr oder weniger starke vertikale Ablenkung erfahren, die die Auflockerung begünstigt. Diese Auflockerung wird dadurch in vorteilhafter Weise gefördert, daß die Übergangsζone durch eine sich an die untere Wand des geneigten Kornelevators anschließende und dabei mit eher dem Durchmesser der von den äußeren Kanten der Elevator-Wurfschaufeln an der Umlenkstelle beschriebenen Kreisbahn angepaßten Krümmung verlaufende obere Leitwand begrenzt ist, an deren Innenseite sich die bzw. Teile der Meßeinrichtung befinden.

Besonders einwandfreie Meßergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Meßeinrichtung einen Lichtsender, der an der oberen Leitwand festgelegt ist, sowie einen im Abstand vom Lichtsender angeordneten und mit einer Auswerteelektronik verbundenen Lichtempfänger umfaßt. Der Lichtsender ist dabei zweckmäßigerweise durch eine sich in der Mitte der Übergangszone quer zur Leitwand erstreckende stabförmige Lichtquelle gebildet. Zur Konstanthaltung der Sendeleistung dieser Lichtquelle hat sich die Anordnung eines mit der Auswerteelektronik in Verbindung stehenden Photosensors als vorteilhaft erwiesen. Der Lichtempfänger ist zweckmäßigerweise durch an den Seitenwänden der Übergangszone praktisch parallel zur mittleren stabförmigen Lichtquelle angeordnete Photosensoren gebildet. Durch die Anordnung des Lichtsenders zwischen den Lichtempfängern werden besonders kurze Lichtwege erzielt, die die für eine

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einwandfreie Messung notwendige hohe Lichtmenge sowie Hangneigungsunabhängigkeit sicherstellt. Als sehr günstig hat es sich dabei herausgestellt, wenn die jeder Seitenwand zugeordneten Photosensoren in Reihe geschaltet mit der Auswerteelektronik verbunden sind·. Dadurch ergibt sich auf einfache Weise als Meßsignal die Summe einer Mehrzahl von Teilsignalen.

Um sicherzustellen, daß die Oberflächen der Photosensoren nicht im Laufe der Zeit durch Ablagerungen von Staub oder dergleichen verschmutzen, wodurch die Genauigkeit des Meßergebnisses beeinträchtigt würde, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Oberflächen der Photosensoren durch leichte Neigung zur oberen Umlenkstelle des Kornelevators hin einen spitzen Winkel mit der Körnerbahn einschließen. Ein Teil der geförderten Körner trifft dann nämlich laufend auf die Oberflächen der Photosensoren auf, nimmt dabei etwaige Ablagerungen mit und stellt so eine laufende Reinigung der Sensorenoberflächen sicher.

Der Einsatz einer optisch arbeitenden Meßeinrichtung hinter der oberen Umlenkstelle des dem Korntank vorgeschalteten Bauelevators hat sich zwar im Hinblick auf eine hohe Meßgenauigkeit als besonders vorteilhaft herausgestellt. Es ist jedoch auch möglich, stattdessen an der Meßstelle mehrere die Meßeinrichtung bildende, mit der Auswertelektronik verbundene elektroakustische Wandler anzuordnen oder aber eine in die Körnerbahn ragende federbelastete Klappe anzuordnen, deren Achse mit einem zur Auswerteelektronik führenden Potentiometer oder dergleichen verbunden ist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung■ ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht und zwar zeigen:

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Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch das obere Ende des dem Korntank eines Mähdreschers vorgeschalteten Kornelevators mit photoelektrisch arbeitender Meßeinrichtung,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt entsprechend der Ansicht nach Fig. 1, mit elektro-akustisehern Wandler als Meßeinrichtung,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt entsprechend der Ansicht nach Fig. 1 und 2 mit einem die Meßeinrichtung bildenden, von einer federbelasteten Klappe gesteuerten Potentiometer, und

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV der Fig. 1, in vergrößertem Maßstab.

In den Fig. 1 bis 3 ist das obere Ende eines Kornelevators 1 eines Mähdreschers veranschaulicht, der ein Förderband 2 mit quer von diesem Band abstehenden Wurfschaufeln 3 umfaßt. Diese Wurfschaufeln 3 werden durch das Förderband 2 in "Richtung des Pfeils 4 an der unteren Wand 5 des geneigten Kornelevators 1 entlang nach aufwärts bewegt. An diese untere Wand 5 des Kornelevators 1 schließt sich am oberen Elevatorende im Bereich der Umlenksteile 6 des Förderbandes 2 eine obere Leitwand 7 an, deren Krümmung dem Durchmesser der von den äußeren Kanten der Wurfschaufeln 3 an der Umlenkstelle 6 beschriebenen Kreisbahn angepaßt ist. Hinter der Umlenkstelle befindet sich eine sich quer zum Kornelevator 1 erstreckende, zum Eingang 8 des nicht näher veranschaulichten Korntanks des Mähdreschers führende Übergangszone 9.

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An der Innenseite der oberen Leitwand 7 befindet sich unmittelbar hinter der oberen Umlenksteile 6 des dem Tankeingang 8 vorgeschalteten Kornelevators 1 die Meßstelle 10 einer Meßeinrichtung, mit deren Hilfe laufend der für die Druschleistung des Mähdreschers repräsentative, die Meßstelle passierende Korndurchsatz ermittelt wird. Das an der Meßstelle durch die Meßeinrichtung festgestellte Meßergebnis wird über Anschlußleitungen 11 einer Auswerteelektronik 12 (Fig. 4) zugeführt, der eine Anzeigeeinrichtung 13 und gegebenenfalls auch eine Hegeleinrichtung zur Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit des Mähdreschers und damit der Druschleistung zugeordnet ist.

Bei der in Fig. 1 und 4 veranschaulichten Ausführungsfora der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Meßstelle 10 eine photo-elektrisch arbeitende Meßeinrichtung 14 zugeordnet. Diese Meßeinrichtung umfaßt einen durch eine stabförmige Lichtquelle 15 gebildeten Lichtsender, der an der oberen Leitwand 7 sich quer zu dieser erstreckend angeordnet ist, sowie einen im Abstand vom Lichtsender befindlichen, durch Photosensoren 16 gebildeten Lichtempfänger. Diese praktisch parallel zur mittleren stabförmigen Lichtquelle 15 an den Seitenwänden 17 der Übergangszone 9 angeordneten Photosensoren 16 sind in Reihe geschaltet mit der Auswerteelektronik 12 verbunden.

Zur Konstanthaltung der Sendeleistung der Lichtquelle 15 ist ein ebenfalls mit der Auswerteelektronik 12 in Verbindung stehender Photosensor 18 vorgesehen.

In Fig. 4 ist angedeutet, daß die Oberflächen der Photosenscren 16 zur oberen Umlenkstelle 6 hin geneigt sind und deshalb einen spitzen Winkel mit der Flugbahn der Körner einschließen. Etwaige Ablagerungen von Staub od. dgl. werden durch die auf die geneigten Oberflächen der Photosensoren 16 auftreffenden Körner mitgeführt, so daß diese Körner selbst eine Reinigung der Oberflächen der Photosensoren 16 vornehmen. Der Photosensor 18 ist zweckmäßigerweise analog geneigt angeordnet.

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Mit Hilfe der in den I¹Ig. 1 und 4 veranschaulichten photo-elektrisch arbeitende Meßeinrichtung werden die von der stabföriaigen Lichtquelle 15 konstant abgegebenen Lichtsignale auf dem relativ kurzen Weg zu den Photosensoren 16 in Abhängigkeit von der die Meßstelle 10 passierenden Menge der Körner auf ihrem Weg von der Umlenkstelle 6 durch die Übergangszone 9 zum Tankeingang 8 mehr oder weniger stark geschwächt. Die Intensität der von den Photosensoren 16 gemessenen Lichtsignale gibt infolgedessen einen Anhaltspunkt für die geförderte Kornmenge_e Sie läßt sich mittels der Anzeigeeinrichtung 13 vom Fahrer des Mähdreschers feststellen und zur Mähdreschersteuerung heranziehen oder aber mit Hilfe der Regeleinrichtung der Auswerteelektronik 12 zur unmittelbaren "Regelung der Druschleistung des Mähdreschers verwenden.

Die veranschaulichte Stabform der Lichtquelle 15 und der in Reihe angeordneten Photosensoren 16 begünstigt in vorteilhafter Weise die Erfassung des gesamten Querschnitts der Übergangszone 9. Eine Verlagerung der Gebiete maximaler Dichte der Körner bei unterschiedlichen Durchflußmengen wirkt sich deshalb nicht nachteilig aus.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 besteht die Meßeinrichtung aus mehreren an der Meßstelle 10 angeordneten, mit der Auswerteelektronik 12 in Verbindung stehenden elektro-akustischen Wandlern 19. Diese elektro-akustischen Wandler 19 umfassen in die Flugbahn der Körner auf ihrem Weg von der Umlenkstelle 6 zum Tankeingang 8 ragende Prallflächen 20.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsvariante veranschaulicht, bei der die Meßeinrichtung aus einer an der Übergangszone 9 in die Körnerbahn ragende Klappe 21 besteht, die um ihre Welle 22 verschwenkbar gelagert ist. Diese Klappe 21 steht unter der Wirkung dner Feder 23. Mit der Klappenwelle 22 ist ein Potentiometer 24 verbunden, das mit der Auswerteelektronik 12 und dabei gegebenenfalls auch mit dem Anzeigege-

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rät 13 in Verbindung steht. ^:

In Abhängigkeit von der auf die Klappe 21 auftreffen- ■ den unterschiedlichen Menge γοη Körnern und der von ihnen dabei abgegebenen kinetischen Energie wird die Klappe 21 mehr oder
weniger weit aus der veranschaulichten Ausgangsstellung unter '■■ Spannung der Feder 23 verschwenkt. Über das mit der Welle 22 ι verbundene Potentiometer 24 erhält die !Auswerteelektronik ^: 12 bzw. das Anzeigegerät 13 ein Signal, das für die jeweils ; geförderte Körnermenge repräsentativ ist. \

Anstelle der veranschaulichten ersten Meßeinrichtung j mit Lichtsender und -empfänger ist auch eine Ausführung denk- j bar, die sich eines Schallsenders und -empfängers bedient. Mögjlich ist ferner der Einsatz eines Hochfrequenz senders und -emp-jfängers. I

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Claims

Pate nta nsprüche :

Vorrichtung zur laufenden Ermittlung der Druschleistung eines Mähdreschers durch Messung des Korndurchsatzes; mit Hilfe einer in der Körnerbahn angeordneten Meßstelle, deren Meßergebnis einer Anzeige- und/oder einer "Regeleinrichtung zur Regelung der Druschleistung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle (10) der vorzugsweise photo-elektrisch ; arbeitenden Meßeinrichtung (14) unmittelbar hinter der oberen i Umlenkstelle (6) des dem Eingang (8) zum Korntank vorgeschal- ' teten Kornelevators (1) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Meßstelle (10) an einer sich quer zum Kornelevator (1) erstreckenden, zum Tankeingang (8) führenden Übergangszone (9) befindet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Übergangszone (9) dmch eine sich an die untere Wand (5) des geneigten Kornelevators (1) anschließende und dabei mit einer den Durchmesser der von den äußeren Kanten der Elevator-Wurfschaufeln (3) an der Umlenkstelle (6) beschrie- ■> benen Kreisbahn angepaßten Krümmung verlaufende obere Leitwand (?) begrenzt ist, an deren Innenseite sich die bzw. Teile der Meßeinrichtung (14) befinden.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (14) einen Lichtsender (15), der an der oberen Leitwand (7). festgelegt ist, sowie einen im Abstand vom Lichtsender angeordneten und mit einer Auswerteelektronik (12) verbundenen Lichtempfänger ; (16) umfaßt.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, ^: daß der Lichtsender eine sich in der Mitte der Übergangsζone ^: (9) quer zur Leitwand erstreckende stabförmige Lichtquelle (15)

umfaßt. I
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Konstanthaltung der Sendeleistung der Lichtquelle (15) '. ein mit der Auswerteelektronik (12) in Verbindung stehender Photosensor (18) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, !

daß der Lichtempfänger durch an den Seitenwänden (17) der Übergangszone (9) praktisch parallel zur mittleren stabförmigen ^j Lichtquelle (15) angeordnete Photosensoren (16) gebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Seitenwand (17) zugeordneten Photosensoren (16) in Reihe geschaltet mit der Auswerteelektronik (12) verbunden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Photosensoren (16; 18) durch leichte Neigung zur oberen Umlenkstelle (6) des Kornelevators (1) hin einen spitzen Winkel mit der Flugbahn der Körner einschließen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Meßstelle (1Q) mehrere die Meßeinrichtung bildende, mit der Auswerteelektronik (12) verbundene elektro-akustische Wandler (19) angeordnet sind.

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11. Vorrichtung nach einemm der Ansprüche 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Meßstelle (10) eine die Meßeinrichtung "bildende, in die Körnerhahn ragende Klappe (21) vorgesehen ist, die entgegen der Wirkung einer Feder (23) schwenkbar gelagert und deren Welle (22) mit einem zur Auswerteelektronik (12) führenden Potentiometer (24) odier dergleichen verbunden ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Meßstelle (10) ein Hochfrequenzsender mit einem ihm zugeordneten Hochfrequenzempfänger vorgesehen ist, dessen Ausgang zur Auswerteelektronik führt.

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