DE2908635A1

DE2908635A1 - Maehdrescher

Info

Publication number: DE2908635A1
Application number: DE19792908635
Authority: DE
Inventors: George Reinhold Kinzie
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1978-03-06
Filing date: 1979-03-06
Publication date: 1979-09-13
Also published as: BR7901274A; IT1202899B; FR2419008B1; FR2419008A1; GB2015854B; CA1113581A; GB2015854A; DE2908635C2; IT7920673A0

Description

Dipl.-Ing. Wilfrid RAECK

PATENTANWALT
7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 . TELEFON {0711} 244003

- S 505 -

SPERRY RAND CORPORATION 1290 Avenue of the Americas, New York, New York 10019 / USA

Mähdrescher

Die Erfindung bezieht sich auf Mähdrescher, in denen eine Einrichtung zur Verbesserung des Wirkungsgrades bei der Körnerabtrennung oder des Erntevorganges vorgesehen ist.

Wenn fahrbare Mähdrescher auf dem Feld arbeiten, werden die Körner ausgedroschen und vom Stroh abgetrennt und in einem Korntank des Mähdreschers gespeichert, um später einem anderen Fahrzeug zum Abtransport vom Feld überführt zu werden. Dies ist das wirtschaftlichste Verfahren zur Einbringung von Körnern. Im allgemeinen verläuft der Erntevorgang bei sämtlichen Mähdreschern insofern ähnlich, als das geerntete Material von einem vorderen schneidtisch aus in den Mähdrescher gelangt und über einen Schrägaufzug in die Dresch- und Trenneinheiten befördert und angehoben wird. Die Dresch- und Trenneinheiten nehmen das nicht gedroschene Erntegut auf

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und trennen die Körner vom Stroh im allgemeinen durch eine Schlag- und Reibbewegung. Körner und andere nicht ausgedroschene Erntegutteile, die von dem Stroh abgetrennt werden, fallen von den Dresch- und Trenneinheiten auf Körnerreinigungseinrichtungen, während das Stroh vom rückwärtigen Ende der Dresch- und Trenneinheiten auf einen Strohförderer abgegeben wird, der es über eine öffnung in der Abdeckhaube des Mähdreschers nach hinten abwirft.

Die Körnerreinigungsvorrichtung umfaßt eine Einrichtung, um das leichte Strohmaterial oder Spreu von den Körnern, sowie Einrichtungen, um noch nicht ausgedroschene Abschnitte, die man als "tiberkehr¹¹ bezeichnet, von den Körnern abzutrennen, um die gereinigten Körner in einem Korntank auf der Oberseite des Mähdreschers sammeln zu können. Die Körnerreinigungsvorrichtung umfaßt normalerweise eine hin- und hergehende Körnerpfanne und Siebe sowie ein Gebläse zur Durchführung des Trennvorganges. Die unterhalb der Dresch- und Trenneinheiten angeordnete Körnerpfanne empfängt das von dort ausgedroschene Material und gibt es auf hinter-und unterhalb der Körnerpfanne angeordnete schwingende Siebe ab. Dies bedeutet, daß die Schwingungen oder Hin- und Herbewegungen der Körnerpfanne den Körnern und dem ausgedroschenen Material eine Rückwärtsbewegung in Richtung auf die darunter angeordneten Siebe erteilen, wobei sie der Luftströmung des Gebläses ausgesetzt sind. Das Gebläse bläst darüberhinaus ein ausreichendes Luftvolumen durch die öffnungen in den Sieben, um die Körner aerodynamisch von der Spreu zu trennen. Demgemäß werden Spreu, Häcksel und andere Materialteile von dem Luftstrom angehoben und durch eine rückwärtige öffnung des Mähdreschers herausgeblasen, während die Körner auf die

Siebe darunter fallen. Das erste Spreusieb ist mit Einrichtungen versehen, um die Öffnungen so einzustellen, daß die auf dem Sieb aufgenommenen Körner hindurchfallen können, während längeres, oder größeres Strohmaterial rückwärts zum Abwurf aus dem Mähdrescher geschüttelt wird. Das Untersieb oder gereinigte Körner aufnehmende Sieb ist unterhalb des Kurzstrohsiebes angeordnet und enthält derart einstellbare öffnungen, daß nur die Körner in eine Aufnahmemulde hineinfallen, in der sie zur Beförderung in den Korntank gesammelt werden. Auf das Untersieb gelangende Beimengungen und unausgedroschene Ähren werden rückwärtig abgegeben und im Mähdrescher gesammelt, um zurückgeführt und nochmals ausgedroschen zu werden. Auf diese Weise ergibt sich eine ausgezeichnete Abtrennung und Reinigung der Körner in Verbindung mit einer getrennten schnellen Abgabe von Stroh, Häcksel und Spreu aus dem Mähdrescher.

Bei bestimmten Arbeitsbedingungen, ggf. häufiger bei modernen Hochleistungs-Mähdreschern, die beim Dreschvorgang große Mengen von Kurzstroh erzeugen, und unter schmutzigen Arbeitsbedingungen, bei denen die Kombination von Schlamm und Stroh zu einer Masse zusammenbäckt, kommt es häufig vor, daß Kurzstroh oder die aus Stroh und Schlamm zusammengebackene Masse die Körnerreinigungsvorrichtung überlastet. Das Körnerreinigungs- und Weiterbehandlungssystem des Mähdreschers wird auch dann überlastet, wenn der Erntebetrieb bei zu großer Belastung der zur Verfugung stehenden Kapazität der Reinigungseinrichtung zur Behandlung von ausgedroschenem Material einschließlich Häcksel und Stroh eingesetzt wird. Bei Überlastung der Siebe mit Spreu und Kurzstroh oder mit zusammenbackender Stroh-Schmutzmasse, kann eine Abtrennung der Körner nicht durchgeführt werden, und es wird sich eine aus Kurzstroh

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und Spreu bestehende Matte auf den Sieben bilden und dadurch den Trennvorgang weitgehend einschränken. Wenn diese Matte in Rückwärtsbewegung aus dem Mähdrescher abgegeben wird, geht dabei auch der darin enthaltene Körneranteil verloren, so daß die Maschine ihre Wirtschaftlichkeit einbüßt und sich die Körnerausbeute der Ernte verringert.

Es hat sich gezeigt, daß beim Erntevorgang ein lokalisierter Aufbau einer Strohmatte auf den Sieben eine lokalisierte Blockierung der Luftströmung durch die Siebe hindurch hervorruft, so daß sich die von dem Druckgebläse her beabsichtigte aerodynamische Trennung verringert. Indem der Luftstrom durch die Siebe hindurch blockiert ist, fällt zusätzliches Stroh und Spreumaterial von der Luftströmung auf die auf dem Sieb befindliche Strohmatte zusammen, so daß eine noch dichtere und größere Mdte entsteht, die allmählich auf dem Sieb anwächst und denTrennvorgang verrinert und den Körnerverlust erhöht. Wenn die Blockierung des Siebes ansteigt, bewirkt das nachkommende Material, daß der "zusammengefallene Bereich" sich vergrößert, d.h. der Bereich, in dem durch die Siebe keinerlei Luftströmung mehr stattfindet. Zusätzlich wächst der Anteil an nicht ausgedroschenen Ähren drastisch an und erhöht dadurch noch die ankommende Materialströmung. Sobald die Strohmatte die Siebe füllt und deren vorderen Abschnitt blockiert, ist eine reine aerodynamische Trennung nicht mehr möglich und somit der überlastungszustand gegeben. In diesem Zustand werden die Körner in der zusammengefallenen Stroh- und Spreumatte eingeschlossen, gelangen über das Sieb zum Abwurf aus der Maschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Einrichtungen vorzusehen, um einen überlastenden Materialaufbau oder eine lokalisierte Blockierung der Siebe zu ermitteln und diesen Zustand

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dem Maschinenführer anzuzeigen.

Ein Mähdrescher mit einer Körnerreinigungsvorrichtung, einem Druckgebläse zur Erzeugung eines durch die Reinigungsvorrichtung hindurchgeführten Luftstroms ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein Gerät zur Anzeige der Blockierung der Reinigungsvorrichtung, wobei das Gerät Abfühleinrichtungen aufweist, um den Luftstrom abzufühlen und mindestens ein darauf ansprechendes erstes Signal zu liefern, ferner eine Überwachungseinrichtung, die auf den Unterschied zwischen dem oder jedem ersten Signal und einem vorbestimmten Signal anspricht, um danach ein oder mehrere zweite Signale zu erzeugen, und durch eine Warn- oder Alarmeinrichtung, die auf die Polarität der zweiten Signale anspricht.

Die Überwachungseinrichtung kann eine Ausgleichseinrichtung enthalten, um das oder jedes erste Signal zu kompensieren, so daß über dieses Signal innere Lufttemperaturunterschiede in dem Mähdrescher berücksichtigt werden. Die überwachungseinrichtung kann außerdem eine Schwellwertschaltung enthalten, die eine vorbestimmte Untergrenze festlegt, bei deren Übershreitung die Blockierung der Reinigungsvorrichtung angezeigt wird, und eine Abfühlschaltung, um das oder jedes erste Signal mit dem unteren Grenzsignal zu vergleichen, um einen Fehlerzustand oder eine Blockierung anzuzeigen. Wenn die Anzeigeschaltung einen Fehler entdeckt, wird ein Signal erzeugt, das die Warngeräte einschaltet, um den Maschinenführer schon vorher zu warnen, bevor die Überlastung der Reinigungsvorrichtung stattgefunden hat.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen

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Fig. 1 eine Seitenansicht eines teilweise geschnittenen Mähdreschers,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Äbfühl- und Warneinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht bestimmter Baugruppen aus dem Mähdrescher nach Fig. 1 und

Fig. 4-8 Schaltbilder bestimmter Abschnitte aus dem Blockschaltbild nach Fig. 2.

Nachfolgend ist die Erfindung in Verbindung mit einem selbstfahrenden Mähdrescher beschrieben, wobei gemäß Fig. 1 die Fahrtrichtung durch den Teil A angedeutet und der Bewegungsrichtung des Erntegutes durch den Mähdrescher entgegengesetzt ist. Die durchgehend verwendeten Bezeichnungen "Körner" (Korn) und "Stroh" sind selbstverständlich nicht einschränkend zu verstehen, sondern umfassen jedes beliebige, mit Mähdreschern verarbeitbare Erntegut, wobei auch unter der Bezeichnung "Stroh" sämtliches dabei anfallende Abfallmaterial verstanden werden soll.

Der Mähdrescher C besteht gemäß Fig. 1 aus einem fahrbaren Gehäuse 20 auf vorderen Antriebsrädern 21 und lenkbaren Hinterrädern 22, die zu beiden Seiten des Fahrrahmens angeordnet sind. Am vorderen Ende des Mähdreschers befindet sich ein Schneitisch 24 und ein Schrägaufzugsgehäuse 23, um das stehende Erntegut zu schneiden und es rückwärtig den Dresch- und Trenneinheiten 26 zuzuführen. Die Dresch- und Trenneinheiten 26 dreschen und trennen das Korn aus dem Erntegut und geben das entkörnte Erntegut (Stroh) an eine rückwärtige Strohfördertrommel (25) zur Abgabe aus der Rückseite des Mähdreschers, und zwar im allgemeinen durch eine größere Bodenöffnung in einer Abwurfhaube 27. Innerhalb des Maschineiigehäuses 20 ist eine Körnerreinigungsvorrichtung

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vorgesehen, um Stroh und Spreu von den Körnern zu trennen. An der Unterseite des Maschinengehäuses 20 sind in einem Gehäuse 30 ein Gebläse 32 sowie Sammelmulden 34 und 36 für Körner bzw. nicht ausgedroschene Ähren vorgesehen. Auf der Oberseite des Mähdreschers ist ein Motor 38 und ein Korntank 40 mit einer gelenkig gehaltenen, nicht gezeigten Entladeschnecke vorgesehen. Am vorderen Ende des Mähdreschers oberhalb des Schrägaufzuggehäuses 23 ist eine Fahrerkabine 4 2 ange ordn et.

Die Dresch- und Trenneinheiten 26 trennen die Körner aus dem Stroh heraus und befördern die Körner und anderes, körnertragendes Material auf die Reinigungsvorrichtung 28. Die Reinigungsvorrichtung 28 enthält eine Körnerpfanne 44 sowie Siebe 46, die mit dem Gebläse 32 zusammenwirken, um, wie oben angedeutet, die Körner zu reinigen. Auf den Sieben 46 kann sich jedoch eine lokalisierte Verstopfung durch Strohmaterial bilden, die dann das Abtrennen der Körner von dem wegzuwerfenden Material verhindert. Solche örtlichen Verstopfungen oder Überlastungen können jedoch auch anwachsen, falls mehr Dreschgut auf den Sieben bzw. auf den darauf gebildeten Matten zusammenfällt bzw. nicht mehr schwebend gehalten werden kann, so daß schließlich das gesamte Sieb blockiert ist.

Gemäß der Erfindung ist gemäß Fig. 2 ein Gerät 50 vorgesehen, das dem Fahrer des Mähdreschers C anzeigt, daß sich auf den Sieben 46 eine Verstopfung oder eine überlastung zu bilden beginnt und somit der Maschinenführer wirksame Schritte zur Verhinderung des Entstehen eines solchen Zustandes treffen kann. Das Gerät 50 enthält Abfühleinrichtungen 52, die im Luftstrom des Gebläses 32 angeordnet sind, um diesen abzufühlen, ferner eine an die Abfühleinrichtungen 52 angeschlossene

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überwachungseinrichtung 54 und ein auf die überwachungseinrichtung ansprechendes Warngerät 56, das den Maschinenführer über das Entstehen einer örtlichen Siebüberlastung informiert. Entsprechend Fig. 2 enthält die Überwachungseinrichtung 54 eine Ausgleichseinrichtung 58, die an die Abfühleinrichtungen 52 angeschlossen ist, um, wie nachfolgend beschrieben, eine Kompensation durchzuführen. Die Überwachungseinrichtung 54 umfaßt ferner eine an die Ausgleichseinrichtung 58 and an eine Detektoreinrichtung 62 angeschlossene SChwel!werteinrichtung 60, wobei die Detektoreinrichtung 62 sowohl an die Ausgleichseinrichtung 58 als auch an die Schwellwerteinrichtung 60 angeschlossen ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Abfühleinrichtung 52 in der aus dem Gebläse 32 erzeugten Luftströmung, und zwar in der Nähe des rückwärtigen Abschnittes der Siebe 46 angeordnet. Fig. 3 zeigt in einer isometrischen vergrößerten Ansicht die Dresch- und Trenneinheiten 26, und die Reinigungsvorrichtung 28 mit Gebläse 32, Körnerpfanne und den Sieben 46. Bei diesem Ausführunqsbeispiel sind die Siebe 46 in mehrere Längsabschnitte (parallel verlaufend mit der Maschinenlängsrichtung) S₁ - S, aufgeteilt und durch senkrechte Teilerbleche 47 voneinander getrennt. Innerhalb jedes Längsabschnittes S„ - S- ist ein Windfühler 64 der Abfühleinrichtung 52 in dem durch die Reinigungssiebe 46 verlaufenden Luftstrom angeordnet. Obwohl auch andere Anbringungsstellen für die Sensoren oder Kombinationen solcher Fühler möglich sind, sind beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Windfühler 64 quer über den rückwärtigen Abschnitt der Siebe 46 (und zwar jeweils gesondert für jeden Längsabschnitt S₁ Sg) vorgesehen. Es hat sich herausgestellt, daß anfängliche örtliche Verstopfungen der Siebe bevorzugt am rückwärtigen Siebende auftreten. Die Windfühler 64 sind an der Unterseite des Siebes innerhalb der aus dem Gebläse 32 stammenden Luftströmung so angeordnet, daß sie die durch das Sieb hindurchströmende Luft abfühlen können, ohne von dem Erntegut gestört zu werden.

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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Windfühler 64 einen mit Gleichstrom beaufschlagten Thermistor 61A mit positivem Temperaturkoeffizienten, der ein Signal liefert, das für den Wind oder den aus dem Gebläse 32 stammenden Luftstrom erzeugt, der durch die Siebabschnitte S- - Sg verläuft und bezüglich jedes Thermistors mit Hilfe des von dem jeweiligen Thermistor stattfindenden Wärmeübergangs bzw. der Wärmeabgabe. Eine besonders zweckmäßige Eigenschaft eines Thermistors mit positivem Temperaturkoeffizient (PTC) zur Anwendung bei der Erfindung besteht darin, daß der Widerstand des PTC-Thermistors bei der Arbeits- oder Schalttemperatur so schnell 'ansteigt, daß der Thermistor ein Gleichgewicht nahe dieser charakteristischen Temperatur sucht, und zwar im wesentlichen unabhängig von dem Wärmeverlust von der Oberfläche des Thermistors. Bei starkem Windzustand, wie er beispielsweise bei einem sauberen Sieb vorkommt, behält der PTC-Thermistor die charakteristische Schalttemperatur bei, aufgrund eines niedrigen elektrischen Widerstandes, der eine größere elektrische Leistung nachzieht und dadurch den Wärmeverlust ausgleicht. Entsprechend erhöht sich bei einem "Niedrigwindzustand", d.h. bei verstopftem Zustand des Siebes, der Widerstand des PTC-Thermistcrrs, so daß ein größerer elektrischer Widerstand die hindurchgelassene elektrische Leistung verringert und sich somit dem geringeren Wärmeverlust anpaßt. Obwohl die Temperatur des PTC-Thermistors bei einem "Niedrigwindzustand" geringfügig höher ist, beeinflussen oder ändern Windzustände kaum die charakteristische oder Schalttemperatur aufgrund der schnellen Widerstandsänderung mit der Temperatur des PTC-Thermistors.

Man stellt darüberhinaus fest, daß der Stromfluß durch den PTC-Thermistor erheblich mit den Windbedingungen variiert, unddaß bei konstanter Spannung der Stromfluß dem Wärmeverlust des Thermistors proportional ist, was weiter unten noch erklärt

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wird. Daraus ergibt sich, daß ein Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizient einen Fühler darstellt, der eine bestimmte Betriebstemperatur oder Maximaltemperatur einzunehmen sucht, die sich im wesentlichen nicht bei unterschiedlichen Versorgungsspannungen oder bei ansteigender oder abnehmender Wärmeübertragung ändert. Demzufolge bietet ein Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten ein Sicherheitsmerkmal, das bei anderen Arten von selbst beheizten Sensoren für Wärmeübertragung bei Wind, z.B. bei einem Heißdrahtaneromometer nicht festgestellt werden kann. Wenn die dem Fühler zugeführte Energie zunimmt, bleibt dessen Temperatur an seiner maximalen Arbeits- oder Schalttemperatur im wesentlichen konstant, die im voraus als eine Temperatur gewählt werden kann, die im wesentlichen unterhalb der Entzündungstemperatur für das im Mähdrescher verarbeitete Material liegt, so daß Unglücke vermieden werden, die bei Verwendung anderer Arten selbst beheizter oder Wärmeübergangsfühler auftreten könnten.

Bei der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Abfühleinrichtung 64 an dem unteren Abschnitt des Siebes 46 mittels einer Isoliereinrichtung 66, z.B. aus Mylar-Kunststoff befestigt, die den Thermistor 64A wirksam gegen das Sieb isoliert und ihn innerhalb des entsprechenden Siebabschnittes (S₁ - Sg) und innerhalb des Luftstroms festhält.

Entsprechend Fig. 4 besteht die Abfühleinrichtung 52 aus einer Mehrzahl von Windfühlern 64, und zwar jeweils einem für jeden Abschnitt S - S_g der Siebe 46. Sämtliche Windfühler 64 sind über Leitungen a - f an die Ausgleichseinrichtung 58 angeschlossen, die entsprechende Verstärker 70a - 7Of für jeden Windfühler 64 enthält, sowie eine Temperaturvorspanneinrichtung 72. Die Temperaturvorspanneinrichtung 72 enthält einen Temperaturfühler 74 innerhalb des Mähdreschers C, vorzugsweise in der Nähe der Reinigungsvorrichtung 28. Der

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Temperaturfühler 74 besteht vorzugsweise aus einem nicht geheizten Thermistor, welcher der Lufttemperatur innerhalb des Mähdreschers ausgesetzt ist. Der Temperaturfühler 74 liegt in Reihe mit einem Widerstand R und gemeinsamt mit diesem parallel zu einem Widerstand R„. Eine Klemme des Fühlers 74 und des Widerstandes R_? ist geerdet, während die andere Klemme des Widerstandes R₂ parallel an einen Widerstand R- angeschlossen ist, der an einer Gleichstromversorgung liegt, Die Parallelschaltung der Widerstände R₁, R und R_ und des Fühlers 74 ist an den nicht-umkehrenden Eingang eines Verstärkers 76 angeschlossen. Die umkehrende Eingangsklemme des Verstärkers 76 ist in Spannungsfolgeart an den Verstärkerausgang geführt. Der Ausgang des Verstärkers 76 liegt jeweils ander umkehrenden Klemme der Transistoren 70a - 7Of, und zwar jeweils über einen Widerstand R₄ an.

Jeder Windfühler 64 der Siebabschnitte S₁ - S-. ist somit über die entsprechenden Leitungen a - f an die nicht-umkehrende Klemme eines der Verstärker 70a - 70f angeschlossen. Jeder Verstärker 7Oa - 7Of für die Windfühler 64a - 64f enthalt den Widerstand R. im Anschluß an die ümkehrklemme, einen Widerstand R,-, der in Rückkopplungsbeziehung zwischen Verstärkerausgang und umkehrenden Eingang angeschlossen ist, und einen Kondensator C., der ebenfalls in Rückkopplungsbeziehung zwischen dem Verstärkerausgang und dem umkehrenden Eingang angeschlossen ist. Außerdem enthalten sämtliche Verstärker der Windfühler 64 bis auf den im Ausführungsbeispiel gewählten Verstärker 70a jeweils einen veränderlichen Widerstand Rg, der in Reihe an den Widerstand R₅ angeschlossen ist. Die Verstärker 70a - 7Of für die Windfühler 64 enthalten ferner Widerstände R - R„_f, deren eine Klemme an den nichtumkehrenden Eingang des zugeordneten Verstärkers und deren andere Klemme an Erde geführt ist. Wie oben erläutert, ist bei

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gleichbleibender Vorsorgungsspannung der durch den PTC-Thermistor fließende Strom dem Wärmeverlust des Thermistors proportional. Somit sind die entsprechenden Thermistorsignale der Windfühler 64, die an die entsprechenden Verstärker angeschlossen sind, direkt von dem Thermistorstrom abhängig, der durch die zugeordneten Widerstände R- - R_2f fließt. Die Ausgangsleitungen der Verstärker 70a - 7Of tragen die Bezugszeichen h bis bzw. m.

Der Ausgang der Ausgleichseinrichtung 58 ist an die Schwellwerteinrichtung 60 geführt, wobei im einzelnen die entsprechenden Ausgangsleitungen h - m an eine Maximumsignalschaltung 80 {Fig. 5) angeschlossen sind. Die Schaltung 8O enthält entsprechende Verstärker- und Diodenkombinationen 82h - 82m, wobei sämtliche Diodenausgänge miteinander verbunden und in Kombination jeweils an die Umkehrklemme des Verstärkers angeschlossen und so geerdet sind, daß die Ausgänge der Kombinationen als Ausgänge perfekter Dioden erscheinen. Die nicht-umkehrenden Eingangsklemmen der Verstärker 82h - 82m sind an die entsprechenden Verstärkerausgänge der Ausgleichsschaltung 58 angeschlossen, so daß demgemäß das Ausgangssignal aus jedem einzelnen Windfühler 64 über einen entsprechenden Verstärker 70a - 7Of einer entsprechenden Verstärker-Diodenkombination 80h - 80m über die Leitungen h - m {Fig. 4 und 5) zugeführt wird.

Der Ausgang der Maximalsignalschaltung 80 ist über einen Widerstand R₇ an eine Schaltung 84 angeschlossen, die einen Widerstand R_ und einen Verstärker 86 enthält, der als Spannungsmitnehmer oder -nachläufer geschaltet ist und eine Ausgangsklemme η aufweist. Eine Klemme des Widerstandes R₀

ist an eine KLemme des Widerstandes R_ sowie an die nichtumkehrende Klemme des Verstärkers 86 angeschlossen, während die andere Klemme des Widerstandes R_R geerdet ist, so daß die Widerstände R₇ und R_g nach Spannungsteilerart geschaltet sind.

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Entsprechend Pig. 6 enthält die Detektoreinrichtung 62 an die Eingangsleitungen h - m angeschlossene Leitungen h - m der Ausgleichsschaltung 58 und eine Eingangsleitung n, die anden Ausgang der Schwellwerteinrichtung 60 bzw. der Schaltung 84 angeschlossen ist. Die Detektoreinrichtung 42 umfaßt einzelne Vergleichsschaltungen 88, die an die entsprechenden Windfühler 64 angeschlossen sind. Die Vergleichsschaltungen 88 umfassen jeweils einen Verstärker 90 h - 90m, an deren jeweils umkehrende Eingangswelle die entsprechende Leitung aus der Ausgleichsschaltung 58 angeschlossen ist, während die nicht umkehrende Klemme jeweils über einen Widerstand Rq an die aus der Begrenzerschaltung 84 kommende Leitung η geführt ist. Der Ausgang aus jedem Verstärker 90h - 90m ist jeweils über einen Widerstand R.. an die nicht-umkehrende Eingangsklemme angeschlossen, und außerdem sind die entsprechenden Ausgangsklemmen ο - t der Verstärker 90h - 90m an eine Warn- oder Alarmeinrichtung 56 angeschlossen.

Die Warneinrichtung 56 umfaßt gemäß Fig. 7 eine schalteinrichtung, die auf die Ausgänge aus dem Detektor 62 anspricht. Die Schalteinrichtung 92 umfaßt Transistoren 94o - 94t, und zwar jeweils einen für jeden Windfühler 64 eines jeden Längssiebabschnittes S₁ - S,, dessen Basiselektrode über einen Widerstand R₁₁ mit der aus den Vergleichsschaltungen 88 kommenden Eingangsleitung in Verbindung steht. Die Warneinrichtung 56 umfaßt ferner eine Signalgebereinrichtung, beispielsweise in Form einer Mehrzahl von lichtaussendenden Dioden 96o - 96t, die an eine nicht gezeigte Gleichstromversorgung D.C. sowie an die Kollektorklemmen der Transistoren 94o - 94t jeweils über Widerstände R₁~ angeschlossen sind. Die Emitterklemmen der Transistoren 94o - 94t sind über einen

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Schalter 98 an Erde geführt.

Die Warneinrichtung 56 umfaßt ferner einen Zähler 100, der bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ein Zähler des Analogtyps ist und auf die Ausgänge in den Leitungen ο - t des Detektors 62 anspricht. Ferner ist ein Älarmgerät 101 in Form eines Lichtes, einer Klingel oder eines Horns oder in beider vorgesehen, die an eine nicht gezeigte Stromversorgung angeschlossen ist. Das Alarmgerät ist über einen Schalter 102 ebenfalls an den Zähler 100 und über den Schalter 98 an Erde angeschlossen.

Im Betrieb liefert das Gerät ein Warnsignal an den Maschinenführer des Mähdreschers im Fall des Entstehens einer Verstopfung oder einer Überlastung der Reinigungssiebe. Es versteht sich, daß anstelle dieses Signals oder auch gleichzeitig dem Gebläse 32 oder einer anderen Einrichtung des Mähdreschers ein Signal zugeführt werden kann, um die Verstopfung zu beseitigen. Im Betrieb sind die entsprechenden Windfühler mit elektrischer Leistung versorgt, welche die Thermistoren auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur aufheizt, die beträchtlich unterhalb der Entzündungstemperatur des Erntegutes und des Strohmaterials innerhalb des Mähdreschers liegt. Die Windfühler 64 erzeugen, wie oben schon erläutert,in Abhängigkeit von ihrem Wärmeübergang ein Signal, das an den jeweils zugeordneten Verstärker 70a - 7Of in der Ausgleichsschaltung 58 gelangt. Zusätzlich wird die Umgebungstemperatur innerhalb des Mähdreschers von dem nicht-beheizten Thermistor-Fühler 74 der Temperaturvorspanneinrichtung 72 abgefühlt, die der Umkehrklemme des Verstärkers "■■ 70 ein Vorspannungs- oder Vorgabesignal Q für die Temperatur zuführt. Dieses Vorgabesignal bzw. eine entsprechende Versatzspannung erzeugt für die entsprechenden Verstärker ein Temperatursignal, das die Wärmeübertragungssignale aus den entsprechenden

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Thermistoren für die Raum- oder Umgebungstemperatur innerhalb des Mähdreschers kompensiert, so daß das Signal aus jedem Windfühler 64 von der Raumtemperatur innerhalb des Mähdreschers unabhängig ist. Weiterhin ist dies Vorgabesignal Q so beschaffen, daß, obwohl die beheizten Windfühler 64 selbst dann ein Signal abgeben, wenn keine Luftströmung vorliegt, beispielsweise in einem abgeschalteten Zustand, das Ausgangssignal aus den entsprechenden Verstärkern 7Oa - 7Of auf den Leitungen h - m gegen Null geht. Bei der Ausführungsform gemäß der Erfindung hat das Signal Q dieForm:

_Λ _. 105 - ΤΟ = Q₂O

85

wobei Q₂₀ das Vorgabesignal Q bei 20° C ist, T₇. die Lufttemperatur des Mähdreschers in Grad Celsius und 105 und 85 Temperaturwerte darstellen, und wobei es sich nur um ein korrigiertes Temperatursignal als Punktion von der Lufttemperatur innerhalb des Mähdreschers handelt.

Es ist zu berücksichtigen, daß der Konfektions-Wärmeübergang von einem oder auf ein Strömungsmedium von oder auf einen Wärmeübergangsfühler eine Funktion der Temperatur und der Strömungsgeschwindigkeit ist. Da das Fühler-Temperatursignal durch das Temperatur-Vorgabesignal Q kompensiert worden ist, ergibt sich, daß der Ausgang aus den entsprechenden Verstärkern 70a - 7Of eine Funktion der Strömung ist, insbesondere der Quadratwurzel der Windgeschwindigkeit.

Da bei der bevorzugten Ausführungsform sechs Siebabschnitte S. - Sg vorgesehen sind, die jeweils mit einem Siebfühler 64

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zur Erzeugung eines Ausgangssignals versehen sind, kann jeder der Verstärker 70a - 7Of unterschiedliche Änfangssignale erzeugen. Infolgedessen ist die Ausgleichseinrichtung, d.h. sind die einstellbaren Widerstände R_g, die den Verstärkern 70b - 7Of zugeordnet sind, so eingestellt, daß die Äusgangssignale der einzelnen Verstärker auf das Ausgangssignal aus dem Verstärker 70a abgeglichen sind. Es versteht sich, daß dieser Vorgang durch übliche oder allgemeine elektrische Ausgleichs- oder Vergleichstechniken durchgeführt werden können. Wenn die entsprechenden Einzelsignale aus der Mehrzahl der Verstärker-Fühlerkombinationen auf eine spezielle Verstärker-Fühlerkombination abgeglichen worden sind, sind die Ausgänge sämtlicher Verstärker-Fühlerkombinationen unempfindlich gegen gleichmäßige Störungen, z.B. Veränderungen im Druckgebläse, der Windgeschwindigkeit und auch auf Änderungen der Lufttemperatur innerhalb des Mähdreschers.

Die Ausgangssignale aus den Verstärkern 70a - 7Of werden, wie oben erläutert, über Anschlußleitungen h - m der Maximalsxgnalschaltung 80 zugeführt,d.h. den entsprechenden Verstärker-Diodenkombinationen 82h - 82m, so daß das maximale Ausgangssignal aus den Leitungen h - m der Schaltung 84 zugeführt wird. Wenngleich die Verstärker 70a - 7Of ursprünglich abgeglichen worden sind, um gleichmaßigeAusgangssignale zu liefern, kann somit im Fall des Auftretens einer örtlichen Verstopfung der Siebe 46 der entsprechende Windfühler 64, der diesem Siebbereich zugeordnet ist, die Verstopfung ermitteln und ein reduziertes Signal zur Verfügung stellen.

Das Ausgangssignal aus der Maximalsxgnalschaltung 80 wird über die Widerstände R und R„ in einer vorbestimmten Spannungsteilerart v/eitergeführt, um aus dem Verstärker 86 der schaltung 84 ein Signal mit vorbestimmter Stärke zu erzielen. Diese

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vorgewählte Signalstärke gibt das untere Grenzsignal wieder, das eine Mindestwindgeschwindigkeit berücksichtigt, die das Gerät abfühlt, ohne Alarm auszulösen. Beispielsweise wurden beim bevorzugten Ausführungsbeispiel die Spannungsteilerwiderstände R_ und Rg so ausgewählt, daß ein Ausgangssignal T aus dem Verstärker 86 den 0,633-fachen Wert des Maximalsignals G aus der Schaltung 80 aufweist. Dies Signal T = O,633G entspricht im wesentlichen einem Verlust von 60 % der Windgeschwindigkeit, wie er von den Windfühlern 64 gemessen wird, da deren Signal eine Funktion der Quadratwurzel der Windgeschwindigkeit ist.

Die Ausgangssignale aus den Verstärker 70a - 70f und aus dem Verstärker 86 liegen dem Detektor 62 an, d.h. den entsprechenden Vergleichsschaltungen 88, wobei die Windfühlersignale jeweils mit dem unteren Grenzsignal P (0,633G) verglichen werden. Die Ausgangssignale aus den Vergleichsschaltungen 88 werden jeweils der Warneinrichtung 56zugeführt, um den Maschinenführer zu warnen, falls das untere Grenzsignal größer ist als das Windfühlersignal,

Es sei beispielsweise angenommen, daß eine örtliche Siebverstopfung im Siebabschnitt S₁ stattgefunden hat, die dem Windfühler 64f zugeordnet ist, der an die Leitung f angeschlosen ist. Da der Ausgang des zugeordneten entsprechenden Verstärkers 7Of einer Punktion der Quadratwurzel der Windgeschwindigkeit entspricht, wird das Ausgangssignal aus diesemVerstärker im Vergleich zu den Ausgangssignalen der nicht in der Weise blockierten Verstärker-Fühler-Kombinationen niedriger sein. Falls das Ausgangssignal aus dem blockierten Verstärker-Fühler der Leitung f nur dem 0,5fachen der restlichen Verstärker-Fühler-Signale G entspricht, geht Folgendes vor sich. Die Maximalsignal-

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Schaltung 80 und die Begrenzerschaltung 84 erzeugen ein vorbestimmtes Signal von O,633G. Die Detektorschaltung vergleicht jedes Eingangssignal aus den Verstärkern 7Oa bis 7Of mit dem unteren Grenzsignal auf der Leitung N, um einen Fehler, dh. eine Verstopfung zu entdecken. Da die Signale aus den Windfühlern 64 auf den Leitungen a - e sämtlich annähernd gleich G sind, sind diese Signale im Vergleich mit dem unteren Grenzsignal O,633G größer als die untere Grenze, so daß von den entsprechenden Vergleichsschaltungen 88 Ausgangssignale mit negativer Polarität erzeugt und über die Leitungen 0 bzw. s weitergegeben werden. Diese Ausgangssignale mit negativer Polarität kehren die Vorspannung der entsprechenden Transistoren 94o bis 94s um, so daß diese Abschalten. Da die Transistoren nicht leiten, können die entsprechenden lichtemittierenden Dioden 96o - 96s nicht aufleuchten, da sich in ihren Siebabschnitten keine Verstopfungen befinden, auf die der Maschinenführer hinzuweisen wäre. Da jedoch dasSignal aus der Leitung f des verstopftenSiebabschnittes S zu Erläuterungszwecken gleich 0,5G angenommen worden ist, erzeugt die zugeordnete Vergleichsschaltung 88 ein positives Signal nach Vergleich mit dem unteren Grenzsignal O,633G, Dies Hochsignal oder positives Signal aus der Vergleichsschaltung 88 wird über die Leitung t demTransist<br 94t zugeführt. Dieses Signal spannt den Transistor 94t in Durchlaßrichtung vor, so daß er leitet und die entsprechende Diode 96t aufleuchtet und den Maschinenführer darauf aufmerksam macht, daß an dem entsprechenden Siebabschnitt eine Verstopfung auftritt und entsprechende Abhilfemaßnahmen getroffen werden müssen. Somit wird die Abfühleinrichtung benutzt, um den Gradienten der Luftströmung an den Sieben zu ermitteln.

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s sos - yi -

Ein besonderer oder ein einziger Siebabschnitt nicht bedeutsam genug ist, um den Maschinenführer zu warnen bzw. ihn zu Abhilfemaßnahmen zu veranlassen, kann der mit den Vergleichsschaltungen 88 über die Leitungen ο bis t gekoppelte Zähler 100 die Anzahl der blockierten Siebabschnitte zählen, entsprechend den vorliegenden Ausgangssignalen auf den jeweiligen Leitungen und ein geeignetes Signal erzeugt, sobald eine vorbestimmte Anzahl blockierter Siebe festgestellt worden ist. Das Signal aus dem Zähler 100 schaltet denSchalter 102 in seine Ein-Steilung, so daß das Alarmgerät 101 zur Warnung des Maschinenführers anspricht. Der Schalter 98 verhindert das Auftreten eines Alarms bei niedrigen Windgeschwindigkeiten, falls das Gebläse nicht eingeschaltet ist oder nicht arbeitet.

Entsprechend Fig. 8 enthält die Schwellwerteinrichtung eine Durchschnittssignalschaltung 110 mit Eingangsleitungen h bis m für die entsprechenden Ausgangssignale aus den Verstärkern 70a - 7Of, die über entsprechende Widerstände R, ,h bis R₁₃In an die nicht-umkehrende Klemme des Verstärkers angeschlossen sind, der seinerseits in einer Spannungsfolge oder Spannungsmitnehmerschaltung geschaltet ist, um ein Signal m zu erzeugen, das auf dem Durchschnitt der Eingangssignale aus den entsprechenden Windfühlern 84 basiert. Bei der gezeigten Ausführungsform erzeugen die Spannungsteiler-Widerstände R₇ und Rg und der Verstärker 86 der Schaltung ein vorbestimmtes Ausgangssignal von O_f7O7M, das einer 50 %iger Verringerung oder einem entsprechenden Verlust der Windgeschwindigkeit entspricht.

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Claims

Dipl.-Ing. WiU=RiD RAECK

PATENTANWALT 7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003

SPERRY RAND CORPORATION,
New York, USA

Patentansprüche

Iy Mähdrescher mit einer Körnerreinigungsvorrichtung und mindestens einem Gebläse zur Erzeugung einer durch die Reinigungsvorrichtung gerichteten Luftströmung, dadurch gekennzeichnet, daß der Mähdrescher außerdem ein Gerät zur Anzeige einer Verstopfung der Reinigungsvorrichtung enthält, wobei das Gerät eine Abfülleinrichtung (52) für die Luftströmung zur Erzeugung wenigstens eines ersten auf die Lüftung ansprechenden Signales aufweist, ferner eine überwachungseinrichtung (5*0, die auf den Unterschied zwischen dem oder jedem ersten Signal und einem vorbestimmten Signal zur Erzeugung eines oder mehrerer zweiter Signale anspricht, und aus einer Warneinridatung (56), die auf eine bestimmte Polarität des zweiten Signals anspricht.
2. Mähdrescher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachungseinrichtung (5¹O eine Schwellwerteinrichtung (60) zur Erzeugung eines vorbestimmten Signals aufweist, das für einen zulässigen unteren Grenzwert des oder jedes ersten Signals kennzeichnend ist, und daß eine Detektoreinheit (62) auf das oder jedes erste Signal und das vorbestimmte Signal anspricht, um das oder jedes zw-eite Signal zu erzeugen.

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3. Mähdrescher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwerteinrichtung (60) eine Schaltungsanordnung (110) enthält, die auf das größte Signal aus dem oder den ersten Signalen anspricht, und daß eine Spannungsteilereinrichtung (8²O an die Schwellwerteinrichtung angeschlossen ist, um das vorbestimmte untere Grenzsignal des Maximalsignals zu erzeugen.
4. Mähdrescher nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinheit (62) eine oder mehrere Vergleichsschaltungen (88)entsprechend der Anzahl der ersten Signale enthält, wobei jede Vergleichsschaltung (88) mit dem vorbestimmten Signal und dem jeweils ersten Signal gekoppelt ist, um eines oder mehrere zweite Signale der Warneinrichtung (56) zuzuführen.
5. Mähdrescher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl erster Signale erzeugt wird, und die Überwachungseinrichtung (5^) außerdem eine Ausgleichsschaltung (58) enthält zum Abgleich einer Mehrzahl erster Signale auf eines der ersten Signale.
6. Mähdrescher nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsschaltung (58) eine Temperaturvorgabeeinrichtung (72) zur Vorspannung oder Rückbeziehung einer Mehrzahl erster Signale auf die Umgebungs- oder Raumtemperatur innerhalb des Mähdreschers enthält.

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7. Mähdrescher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfüh!einrichtung einen oder mehrere Thermistoren (6k) mit positivem Temperaturkoeffizient enthält.
8. Mähdrescher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (56) entsprechend der Anzahl zweiter Signale ein oder mehrere Sehalteinrichtungen (92) enthält, die auf die Polarität des oder jedes zweiten Signals anspricht, sowie Anzeigeeinriehtungen (96, 100, 101), die auf die Schalteinrichtungen ansprechen.
9. Mähdrescher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Anzeigeeinrichtung eine oder mehrere Lichtemittierende Dioden (96) aufweist, die auf die entsprechende Schaltungseinrichtung (92) ansprechen, um eine örtliche Blockierung oder Verstopfung der Reinigungsvorrichtung (28) anzuzeigen, und einen Zähler (100), der auf das oder jedes zweite Signal anspricht, um eine Alarmeinrichtung (101) bei einer vorbestimmten Anzahl zweiter Signale vorbestimmter Polarität auszulösen.