DE2917432A1

DE2917432A1 - Rotierende trenneinheit mit axialer durchstroemung zur behandlung von landwirtschaftlichem erntegut, insbesondere fuer dreschmaschinen

Info

Publication number: DE2917432A1
Application number: DE19792917432
Authority: DE
Inventors: Rolf Winfried Dipl Ing Peiler; Ronald Edward Rohren
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1978-05-01
Filing date: 1979-04-28
Publication date: 1979-11-08
Also published as: DK169379A; NL174796C; FR2424697B1; IT1116054B; BE875917A; GB2019707B; ZA792071B; US4177821A; GB2019707A; AU520440B2; CA1096736A; FR2424697A1; MX147729A; DE2917432C2; BR7902651A; IT7948878A0; AU4578379A; NL7903339A; NL174796B; ES480098A1

Description

"Rotierende Trenneinheit mit axialer Durchströmung zur Behandlung von landwirtschaftlichem Erntegut, insbesondere für Dreschmaschinen" :

Die Erfindung betrifft eine rotierende Trenneinheit mit axialer ^: Durchströmung zur Behandlung von landwirtschaftlichem Erntegut, insbesondere für Dreschmaschinen, mit einem in einem Gehäuse umlaufenden Rotor, bei der das Material in einen Ringspalt zwischen Rotor und Gehäuse eingespeist und bei der Drehung des Rotors in schraubenförmiger Bahn durch das Gehäuse geführt wird, wobei die Trenneinheit einen Einführungsabschnitt und einen auf das Gut einwirkenden Bearbeitungs-, insbesondere Dreschabschnitt, ι

aufweist und der Einführungsabschnitt einen Einführungsgehäuse- : abschnitt und einen Einführungsrotorabschnitt umfaßt.

Derartige Trenneinrichtungen mit axialer Durchströmung sind be

kannt (vgl. US-PSen 3 537

460 und 3 848 609).

Die bekannten Maschinen betreffen Mähdrescher mit einer axial durchströmten rotierenden Trenneinheit. Es ist weiterhin be-

daß
kanntj/bei solchen Einrichtungen, insbesondere bei Orientierung der Drehachse von vorn nach hinten, die Überführung des geernteten Materials von einem Ernte- oder Aufnahmekopf zu dem ersten das Erntegut behandelnden Abschnitt der Trenneinheit (für ge-

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wohnlich ein Dreschabschnitt) schwierig ist. Der Übergang ist insbesondere deswegen problematisch, weil ein rascher Geschwindigkeitswechsel und Wechsel der Bewegungsrichtung des Materials auftreten. Für gewöhnlich wird das Erntegut der Trenneinheit über ein mit einem Gehäuse ausgerüsteten Zwischenförderer nach oben und nach rückwärts in Richtung von vorn nach hinten zugeführt, und zwar mit relativ niedriger Geschwindigkeit. Der Rotor der Trenneinheit ist dabei mit einem speziell ausgebildeten vorderen Zuführungsrotorabschnitt versehen, der das Material aufnehmen und nach hinten spiralförmig in den Dreschabschnitt überführen soll. In einem Zuspeisesystem ist das Material in Gehäuseabschnitten eingeschlossen, welche typischerweise zunächst das Gehäuse des Zwischenförderers und nachfolgend ein Übergangsgehäuse zwischen diesem und der Trenneinheit umfaßt. Außerdem ist ein Eingangsgehäuseabschnitt der Trenneinheit und schließlich das z.B. mit Rosten oder dgl. versehene Gehäuse der Trenneinheit selbst vorgesehen.

Die Schwierigkeiten zur Erzielung einer effektiven Überführung des Erntematerials von dem Aufsammelkopf zur Trenneinheit in axial durchströmten Mähdreschern wird verdeutlicht durch die große Anzahl von Patenten, die besonders auf diesen Bereich gerichtet und in den letzten Jahren bekannt geworden sind. Versuche, um ein wirkungsvolles Zuführungssystem für solche Trenneinheiten zu verwirklichen, umfassen folgende:

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Variationen in der Stellungsbeziehung zwischen Abgabeende des ; Zuspeisegehäuses und des Rotors einschl. der Zuführung von un- \

ten und einer Zuführung über das axiale Ende; Variationen in der Form des Übergangsgehäuses zwischen dem Zuspeisegehäuse und dem Einzugsgehäuse der Trenneinheit sowie Variationen in der ; Form des Rotoreinzugsabschnittes der Trenneinheit selbst. j

Typischerweise bestehen Zuspeiserotoren aus einem Kern, auf dem, Sätze von zwei oder mehr als zwei allgemein schraubenförmig ' orientierten Flügeln montiert sind. Variationen dazu umfassen eine vordere Neigung solcher Flügel in bezug auf die Drehrichtung sowie die Ausbildung des vorderen Endes der Flügel derart, ; daß eine Schaufelwirkung erreicht wird, um so eine positivere ^; Aufnahme des Erntematerials durch den Rotor zu bewirken. Verschiedenartige Kombinationen von schraubenförmigen Flügeln und ; einer zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Gestalt des Kernes des Zuspeiserotors sind vorgeschlagen worden. Typischerweise werdenjedoch bei diesen Variationen kontinuierliche Flügel beibehalten, die über die Länge des Rotorzuführungsabschnittes ununterbrochen sind mit dem Ergebnis eines abrupten Schereffektes ■ und einer sehr raschen Beschleunigung des Materials, wenn dieses das Gehäuse des Zwischenförderers verläßt und auf die Flügel des Zuspeiserotors trifft. Das Ergebnis ist eine zusätzliche, Körnerbeschädigung und eine Spreuerzeugung sowie unerwünscht hohe Drehmomentspitzen in den Antriebssystemen der Trenneinheit ; und des Zwischenförderers. Diese Effekte werden noch verstärkt, '

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i wenn die Flügel des Zuspeiserotors sich unter einer Neigung in

Richtung derRotation erstrecken. Solche Flügel stellen dem Ernte-f j gut eine Wand entgegen und bilden keine direkte Ablenkung nach '■ außen in eine radiale Matte, wie dies zur Vorbereitung der Aufnahme des Materials durch den Dreschabschnitt wünschenswert ist. ί Weiterhin tritt typischerweise ein Schlupf zwischen dem Ernte- : material und dem Zuspeiserotor auf derart, daß die durchschnittliche Drehgeschwindigkeit des Erntematerials niemals die des Rotors erreicht, so daß eine ümfangsreibung zwischen Erntegut ; und den scharfen Kanten der Rotorflügel auftritt, wenn das Ma- ; terial über diese Kanten und unter zunehmendem Energieverbrauch ■ aufgleitet. Der Energieverbrauch kann auch durch die Zerkleinerungswirkung des aggressiven Zuspeiserotors bezüglich des Strohes ! gesteigert werden, was tatsächlich zu einem variierenden Wider-I stand gegenüber der Materialströmung aus dem Zwischenfördererge-' I häuse führen kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine rotierende Trenneinheit der • eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß das vom Zwischenförderer angelieferte Material von der Trenneinheit in glatter und gleichbleibender Weise und ohne erhöhten Energie- ; : verbrauch und ohne Zerkleinerung der Körner, des Strohes oder dgl. aufgenommen werden kann und ein glatter übergang der nahe- ι zu linearen Strömung des aufgenommenen Materials in eine spiral-i förmige Umfangsströmung sichergestellt wird, so daß der Rotor _t

eine ringförmige Matte aufnehmen kann· --

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| Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß der
; Einführungsrotorabschnitt mehrere etwa in Richtung des Mate- j , rialstromes langgestreckte, radial aufragende Zuführungsstäbe ; ; und zwischen diesen begrenzte Taschen aufweist, die jeweils auf ! der in Drehrichtung weisenden Seite des nachfolgenden Zufüh- j

i j

j rungsstabes durch eine langgestreckte und entgegen der Drehrich-j ; tung und radial nach außen geneigte Stabfläche begrenzt sind. !

Hierdurch wird zwischen den in Umfangsrichtung im Abschnitt
angeordneten und die Materialbewegung steuernden Elementen oder

] Zuführungsstäben das Erntegut zunächst stoßfrei und ohne übermäßige Beanspruchung in den Taschen aufgenommen. Diese haben

: ausreichend radiale Tiefe und radiale Umfangsabmessung, um das

von dem Zwischenförderer angelieferte Material ohne Rückstau und! ι :

■ ohne Zwängung und ohne übermäßige Beanspruchung aufzunehmen. j

Insbesondere findet keine unnötige Zusammenpressung des Materials

^: ι

in diesem Bereich statt. Die in Umfangsrichtung geneigt verlau- ' : fende Stabfläche greift im wesentlichen an das in der Tasche !

befindliche Erntegut an und vermag das Erntegut außerordentlich
schonend auch in Umfangsrichtung zu beschleunigen und dabei :

: gleichzeitig glatt und sanft auseinanderzuziehen. Dies wird durch j den unvermeidbaren und sogar wünschenswerten Schlupf erreicht, i

t !

! der zwischen dem Material und der Oberfläche der Zuführungsstange

auftritt. Trotz hoher Drehzahl des Rotors kann damit schonend '

; I

das Material sanft nach außen gedrängt und in zunehmendem Kontakt

; j

mit dem stillstehenden Gehäuse gebracht werden, wodurch das in i

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der Tasche angehäufte Material in Umfangsrichtung mattenförmig auseinandergezogen wird. Dabei wird gleichzeitig auf das Material eine Förderbewegung in axialer Richtung ausgeübt.

; Die axiale Förderbewegung kann durch schraubenförmig orientierte ; Leitelemente an der Gehäuseinnenwand erreicht werden. Stattdessen oder zusätzlich dazu kann auch wenigstens ein schraubenförmig orientiertes Förderelement auf dem Einführungsrotorabschnitt vorgesehen sein, um im Zusammenwirken, mit den Einfüh- '. rungsstäben die axiale Förderung zu übernehmen. Vorzugsweise sind auf den Einführungsstäben mehrere in axialer Richtung im Abstand angeordnete, gegenüber der Umfangsrichtung geneigte : und radial vorspringende Förder- oder Leitflügel vorgesehen. _;

Diese Flügel haben aufgrund der dazwischenliegenden Unterbre- ; chungen und Abstände in Umfangsrichtung und in axialer Richtung einen kammartigen Effekt, der sehr wirkungsvoll zu der gleichförmigen und allmählichen Verteilung des Erntegutes in Umfangsrichtung unter Bildung einer ringförmigen Matte ist.

Vorzugsweise ist das stromabwärts liegende Ende wenigstens eines der Zuführungsstäbe in Längsfluchtung mit dem dem Gutstrom entgegenweisenden Ende eines Dreschstabes oder dgl. des Rotors in der das Gut behandelnden Zone.

Die neue Trenneinheit läßt sich auf verschiedene Gestalten von Zuführungsgehäuseabschnitten einstellen. Sie ist jedoch

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besonders geeignet in Verbindung mit einem Gehäuse für einen Zwischenförderer, in dem zwei gegenläufig rotierende parallele _: Schnecken arbeiten. Ein solcher Zwischenförderer neigt dazu, ; das Erntegut mit hoher Geschwindigkeit in einem konzentrierten

Strom nach aufwärts und rückwärts zu fördern. Der neue Einfüh- : rungsabschnitt der Trenneinheit kann mit dem zusammengeballten, im wesentlichen line-ar bewegten Rückstrom besonders gut fertig '■■ werden und diesen stoßfrei und ohne hohen Energieaufwand und : ohne Zerkleinerungswirkung gleichförmig und rasch in eine in Umfangsrichtung schraubenförmig bewegte dünne Gutmatte umwandeln,

An die schräge Fläche des Zuführungsstabes kann sich vorteil- : hafterweise eine nachlaufende, in Umfangsrichtung oder tangen- : tial dazu orientierte Bodenfläche des Zuführungsstabes anschließen. Auf dieser Bodenfläche kann wenigstens ein Teil eines ' oder mehrerer der geneigt orientierten Führungsflügel montiert ,

sein. Die Bodenfläche trägt dazu bei, die auseinandergezogene ringförmige Matte, die durch die Schrägfläche gebildet wird,, zu stabilisieren. Eine ähnliche Wirkung kommt auch den kammartig wirkenden Führungsflügeln zu.

Dem zugeführten Erntegut wird eine ausgedehnte Kontaktfläche durch die Schrägfläche des ZuführungsStabes dargeboten. Das

bedeutet, daß der Rotor an dem Erntegut mit wesentlich gerin- · gerem Stoß als bei üblichen Rotoren angreift. Dadurch verringert sich der Energieverbrauch. Gleichzeitig werden die Körner-'

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zerstörung und die Erzeugung von zerkleinertem Stroh und zerkleinerter Streu wesentlich herabgesetzt. Das Stroh kann im wesentlichen ungestört und unzerstört und unzerkleinert in die Trenneinheit eingeführt werden. Dies ist insbesondere wichtig bei der

! Handhabung besonderer Stroharten, wie Reisstroh, das nur eine

geringe strukturelle Festigkeit aufweist im Vergleich zu anderen

; Strohsorten.

ί Ein weiterer Vorteil des Zuführungsrotors nach der Erfindung ist

: die Tatsache, daß die unter einem Winkel orientierten Pührungs-

: flügel, mit denen die Zuführungsstäbe ausgerüstet sein können,

; auch bereits eine Dreschwirkung zeigen, so daß der Dreschvorgang

: der Trenneinheit bereits in dem Zuspeiseabschnitt beginnt. Damit

kann der Dreschabschnitt selbst verkürzt ausgebildet werden,

: was den Gesamtenergieverbrauch der Trenneinrichtung senkt.

> Die Grundelemente der Erfindung können bei verschiedenartigen Einführungsabschnitten mit Erfolg eingesetzt werden, insbesonde-

; re bei zylindrischen oder .kegelstumpfförmigen Abschnitten. Der Zuführungsstab selbst kann in axialer Orientierung oder auch

^; schwach schraubenförmig auf dem Rotor angeordnet sein, so daß

■ die Schrägfläche des 2*uführungsstabes gleich auch eine axiale Förderwirkung ausübt.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

' Es zeigen;

Fig. 1 eine halbschematische Seitenansicht eines Mähdreschers ! gemäß der Erfindung, \

Fig. 2 im Ausschnitt und im größeren Maßstabe eine Ansicht des '

Zuführungsförderers und des vorderen Teils der axial ;

durchströmten Trenneinrichtung des Mähdreschers nach I

Fig. 1, ;

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht von schräg vorn des ;

Trennrotors mit einem Zuführungsstab und einem angrenzen- ;

den Dreschstab, i

Fig. 4 eine halb schematische Teilansicht von oben, wobei die ! Beziehung zwischen der Aufsammeleinheit, dem Zuführungs- ; förderer und der Eintrittsabschnitte der Trenneinheit des
Mähdreschers nach Fig. 1 gezeigt sind, _;

Fig. 5 im größeren Maßstabe einen schematischen Querschnitt

entlang der Schnittlinie 5-5 der Fig. 4, j

Fig. 6 eine schematische Wiedergabe des Materialflusses von dem
Zuführungsförderer durch den Zuspeiseabschnitt der Trenneinheit einschl. eines schematischen Querschnittes des ; Zuführungsabschnittes der Trenneinheit, ;

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 7-7 der Fig.3 _: und

Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 8-8 der Fig.3.

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j ■ - 15 -

; Die Erfindung betrifft einen selbstfahrendenj axial durchströmten Mähdrescher des Typs, wie er in Fig. 1 gezeigt ist. Der ·■ Mähdrescher umfaßt einen Hauptkörper 1O₃ der auf zwei vorderen I angetriebenen Laufrädern 12 und zwei rückwärtigen steuerbaren

! Laufrädern 14 abgestützt ist. Der Mähdrescher umfaßt eine vorn

j montierte Fahrerkabine 16, einen Korntank l8, der den Körper ; hinter der Fahrerkabine l6 sattelförmig übergreift,und eine Antriebsmaschine 1O₅ die am rückwärtigen Ende des Körpers 10 montiert ist, um den Mähdrescher über den Boden zu bewegen und alle Komponenten anzutreiben.

: Eine axial durchströmte Trenneinheit 22 wird im vorderen Bereich ' des Körpers unterstützt, wobei dessen Längsachse annähernd von ; vorn nach hinten ragt und in der Ebene der von vorn nach hinten gehenden Mittellinie des Körpers liegt. Am vorderen Ende ist ein Kopfteil 24 montiert, der das Erntegut vom Feld aufnimmt und der Trenneinheit 22 zuleitet. Der Kopfteil umfaßt eine übliche Aufsammeleinheit, z.B. eine Schneidplattform 26, sowie einen Zuführungsförderer, z.B. einen DoppelschneckenspeisefÖrderer 28, wie er in den Figuren gezeigt ist. Eine Reinigungseinheit 30 j wird im unteren mittleren Teil des"Körpers 10 unterstützt. Sie : nimmt das abgetrennte Korn und die Spreu von der Trenneinheit auf und liefert das saubere Korn in den Korntank 18 über die nicht dargestellten üblichen Hilfsmittel. Das gesäuberte Korn ; wird von dem Mähdreschertank über ein Entleerungsfördersystem 32 entladen.

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i Die Schneidplattform weist eine Schnecke 34 auf, die das geernte-i

i . I

J te Gut dem Zuspeiseförderer 28 zuführt. Der Zuspeiseförderer ;

i i

' weist als Förderelement gemäß Fig. 4 und 5 zwei Seite an Seite '

i angeordnete und gegenläufig rotierende, nach rückwärts und nach ^:

; 1

: oben geneigte Förderschnecken 36 auf, die innerhalb eines Gehäuse^ ! 38 von allgemein rechteckförmigem Querschnitt unterstützt werden.j

! ι

; Am Boden des Gehäuses ist ein Abstreifelement 40 mittig angeord- \

: net. Der Kopfteil 24 ist an das vordere Ende der Trenneinheit ■ : 22 über einen Querstift 42 nahe dem rückwärtigen oberen Ende des ! ; Fördergehäuses 38 gemäß Fig. 2 gelenkig verbunden.Zwei hydrauli- ; sehe Zylinder, die nicht gezeigt sind, erstrecken sich zwischen dem Rahmen des Mähdreschers und dem Kopfteil 24, um den Kopfteil selektiv um den Schwenkzapfen 42 zu verstellen, um so die Höhe

der Schneidplattform 26 über dem Boden zu verändern.

Die Trenneinheit 22 umfaßt einen vorderen oder stromaufwärts lie-; genden Zuspeiseabschnitt 44 und einen Dreschabschnitt 46, der in Strömungsrichtung diesem unmittelbar folgt (vgl. Fig.2). Eine Trenneinheit 48, die in den Zeichnungen nicht im einzelnen gezeigt und nur in Fig. 1 angedeutet ist, bildet den übrigen und stromabwärts liegenden Teil der Trenneinheit.

Der Zuspeiseabschnitt 44 umfaßt eine kegelstumpfförmige Gehäusewand 50 und einfordere Wand oder Einschließung 52. Eine öffnung 44 im vorderen unteren Abschnitt der kegelstumpfförmigen

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! Geshäusewand 50 steht mit dem Zuspeiseförderergehäuse 38 über

\ ein Übergangsgehäuse 56 in Verbindung, das teilweise in-Fig.2

; gezeigt ist. Dieses ist starr mit dem kegelstumpfförmigen Teil

ι 50 und der Vorderwand 52 verbunden und überlappt das Gehäuse 38

des Zuspeiseförderers. Dadurch wird die relative Bewegung zwi-

sehen diesen Teilen ermöglicht, um die Höhe der Schneidplattform

; 26 einzustellen, wobei der Zuspeiseförderer 28 um den Schwenk-• zapfen 42 schwenkt. Auf der Innenseite der kegelstumpfförmigen | ; Wand 50 sind mehrere schraubenförmige Leitstäbe 58 montiert. !

; An dem kegelstumpfförmigen Wandabschnitt 50 des Zuspeisegehäuses :

ist ein allgemein zylindrischer Dreschrost 60 starr befestigt, \ der sich nach hinten erstreckt und eine Reihe von in Umfangs-

' j

^! richtung in Abständen angeordneten sich in Längsrichtung er- ■, streckenden Ab standsstangen oder -stäben 62 umfaßt. Diese unter- . stützen mehrere Stangen 64, die sich schraubenförmig erstrecken ^; und im wesentlichen radial innerhalb der Stangen 62 liegen, so daß eine relativ glatte Oberfläche dem Strom an Erntegut dargeboten wird. :

Die Trenneinheit 22 umfaßt weiterhin einen Rotor 66, der sich ^;

: im wesentlichen durch die Länge der Trenneinheit erstreckt. Der j Rotor wird drehbar durch übliche Lagerelemente an jedem Ende ' unterstützt, wobei nur das vordere Lager 67 gezeigt ist. Der Rotor wird durch nicht dargestellte übliche Mittel angetrieben.

: Er umfaßt einen Hauptzylinderabschnitt 68 sowie einen vorderen

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kegelstumpfförmxgen Abschnitt 70. Diese Abschnitte bilden den
; Körper oder den Rahmen des Rotors. Das vordere Ende des zylindrischen Abschnittes 68 ist in axialer Richtung in Fluchtung
'■ mit dem vorderen Ende des Dreschrostes 60. Er trägt vier in
; gleichen Umfangsabständen angeordnete von vorn nach hinten
: ragende Dreschstäbe 72 (Fig. 3 und 7)· Jeder Stab umfaßt einen
geformten Körper oder Stützteil 74 mit aufrechten vorderen und
rückwärtigen Wänden 76 und 78 (bezogen auf die Drehrichtung)
sowie einen Bodenabschnitt 80. Dieser erstreckt sich zwischen
den radial äußeren Kanten der Wände 76 und 78 und ist tangential in bezug auf die zylindrische Umfangsfläche des Rotors
ι orientiert. Die dem Materialstrom entgegengerichtete Kante ist

mit 81 bezeichnet. Jeder Stab 72 trägt eine Reihe von in axialer ; Richtung im Abstand angeordneten und zueinander parallel ver- ' laufenden, sich radial erstreckenden Dreschflügeln 82. Jeder i Flügel ist schraubenförmig orientiert in bezug auf die Rotor- j achse und weist eine rückwärtige und nach außen schräg verlau- ; fende Führungskante 84 sowie eine radial äußere Arbeitskante 86 !

'. auf, welchletztere parallel zu dem Bodenabschnitt 80 verläuft. j

Der kegelstumpfförmige Rotorkörperabschnitt 70 erstreckt sich
in das kegelstumpfförmige Zuspeisegehäuse 5o und trägt vier in , gleichen Umfangsabständen angeordnete und von vorn nach hinten j ; verlaufende Zuführungsstäbe 88. Jede Stabanordnung ist in Längs-ί

richtung in Fluchtung mit einer Dreschstabanordnung 72 orien- !

■ I

tiert (s.Fig.3). Jede Zuführungsstange 88 umfaßt einen geneigt

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verlaufenden und aus Blech gebildeten Körper 90, dessen Durchmesser von vorn nach hinten zunimmt. Die Gesamtbreite am rückwärtigen Ende ist annähernd gleich der Breite des Dreschstab- , körpers 74. Der Zuführungsstabkörper 90 umfaßt in bezug auf die ; Drehrichtung vordere und nachlaufende Wände 92 und 94, mit deren ' Hilfe der Zuführungsstab an dem kegelstumpfförmigen Rotorkörper ; 70 befestigt ist. Die vorn liegende Wand 92 ist wesentlich kürzer als die nachlaufende Wand 94. Dadurch entsteht ein rampenförmiger Auslaufabschnitt 96, der nach hinten und radial nach außen von der äußeren Kante der Wand 92 aus verläuft. Die rückwärtige Kante dieses rampenförmigen Abschnittes ist durch eine von vorn nach : hinten (in axialer Richtung) verlaufende Biegelinie 98 bestimmt. ; Die dem Erntegut entgegenweisende Kante ist durch eine Querkante 100 und das stromabwärts liegende Ende durch eine Biegelinie 102 bestimmt, wobei die Biegelinien 98 und 102 einen spitzen Winkel bilden und auf den Bodenabschnitt 80 des Dreschstabes an der Quermitte von dessen vorderen Kante 8l treffen. Hinter dem Rampenabschnitt 96 erstreckt sieh ein in bezug auf den kegelstumpfförmigen Umfang des Zuführungsrotors tangential von der Biegelinie 98 ausgehender Bodenabschnitt 104, der in die obere Kante der rückwärtigen Wand 94 des Zuförderstabes übergeht. Dem ent- ; gegenkommendenErntegut weist eine Kante 106 entgegen, während die abgewandte Kante 108 an der vorderen Kante 81 des Dreschstabbodens 80 anliegt. Zwischen der diagonalen Biegelinie 102 und der vorderen Kante 8l des Dreschstabbodens ist eine dreieckförmige Übergangsschrägfläche 110 vorgesehen, welche eine in Umlaufrichtung weisende Kante 112 aufweist. Eine aufrechte

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! Füllwand Il4 liegt zwischen der Kante 112 und dem kegelstumpf- : förmigen Körper 70 sowie in axialer Richtung zwischen dem in Strömungsrichtung weisenden Ende der Vorderwand 92 und dem entgegengerichteten Ende der vorderen Wand 76 des Dreschstabes.

Auf jedem Zuführungsstab 88 sind mehrere in axialer Richtung im Abstand angeordnete, zur Achse schräg verlaufende und sich | radial erstreckende Zuführungsflügel 116 montiert. Jeder Flügel weist eine nach hinten geneigte Führungskante 118 sowie eine Arbeitskante 120 auf, die parallel zu dem Boden 104 des Zufüh- . rungsstabes verläuft. Außerdem ist eine annähernd aufrechte hintere Kante 122 vorgesehen (vgl. Fig.8). Wie am besten aus j denFig. 2 und 3 hervorgeht, sind die Flügel Il6 in der Haupt- ; sache auf dem Bodenabschnitt 104 des Zuführungsstabes montiert. : Sie erstrecken sich jedoch über einen kurzen Abstand über die

geneigte Fläche 96.

Im Betrieb wird der Mähdrescher über ein Feld gefahren. Das Erntematerial wird mit Hilfe der Schneidplattform 26 geerntet und zur Mitte der Plattform durch die Zusammenführungschnecke 34 , zusammengeführt. Das Material gelangt in denZuspeiseförderer 28. ■ Die mit hoher Geschwindigkeit und gegenläufig rotierenden Schnecken 36 des Zuspeiseförderers 28 fördern die Masse des : Erntematerials in einen konzentrierten Strom 124 etwa nach Art, wie es durch den zentralen kreuzweise schraffierten Bereich 124 in Fig. 5 angedeutet ist, nach oben und liefern diese von unten

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' in den Zuführungsabschnitt 44 der Trenneinheit. Die Eignung

des Zuführungsrotors nach der Erfindung, mit einem relativ kon-ί zentrierten Materialstrom hoher Geschwindigkeit fertig zu werden, j macht den Speiseförderer besonders verträglich und geeignet für I eine Materialzuführung mit einer Doppelschnecke, wie dies im Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Es ist jedoch ersichtlich, daß der Zuspeiseabschnitt 44 auch ebenso geeignet ist, eine mehr diffus zugeführte Masse aufzunehmen, wie dies bei einemüblichen ^; Ketten- und Leistenförderer der Fall ist.

i Wie in Fig. 6 angedeutet, führt die Konstruktion des Rotor-

- Zuführungsabschnittes zu relativ tiefen Taschen oder Aufnahmen ι -

! oder Beladungsräumen 126 zwischen den Zuführungsstäben 88, so

! daß der Rotor Erntegut von dem Zuspeiseförderer ohne jede Ge- ; fahr eines Rückstaues auf den Zulieferförderer selbst aufnehmen ■ ^: kann. Wenn das Material dem Zuspeiserotor zugeführt wird, hat der Erntegutmaterialstrom 124 selbstverständlich hauptsächlich eine lineare Bewegung in Richtung nach rückwärts und nach oben. Sobald der Materialstrom jedoch von den Flächen des Zuspeiserotors erfaßt wird, beginnt eine Drehbeschleunigung. Die schräg ^: geneigten Flächen 96 und die schräg geneigten- Führungskanten 118 sowie die Winkellage der Flügel 116 stellen sicher, daß der erste Kontakt zwischen dem Material und dem Rotor relativ sanft : erfolgt, so daß nur: eine geringe Gefahr der Zerkleinerung des Strohes, der Zerstörung des Korns oder der Erzeugung von Spreu :

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HFFRF Λ HOMPANV

[•υΠΟΡΓΛΝ OFHCE

besteht. Aufgrund der Trägheit des Materials und der Reibung :

zwischen diesem und den Gehäuseflächen tritt gleichzeitig eine ; relative Bewegung oder ein Schlupf zwischen dem Material und dem

Rotor auf. Dieser sowie das Zusammenwirken des Gehäuses und der ^:

winkelförmigen Flügel 116 der Zuspeisestäbe und der schrauben- ,

j förmigen Führungselemente 58 des Gehäuses 50 führen dazu, daß : :

das Erntegut in axialer Richtung nach rückwärts gefördert und dem> ; Dreschabschnitt 46 der Trenneinheit 22 schließlich zugeführt wird. Der kegelstumpfförmige Zuspeiseabschnitt nach der vorliegenden

Erfindung sorgt für eine Zentrifugalwirkung, die zusammen mit : der stromabwärts gerichteten Divergenz des Gehäuses 50 auf das Erntegut auch eine axial vorschiebende Kraft ausübt. ;

Fig. 6 greift schematisch die Überführung des Materialstromes ι

■ von einer nach rückwärts und nach oben gerichteten Strömung 124

! in eine rotierende ringförmige Matte 128 heraus. Es wird angenommen, daß der Mähdrescher nahe seiner maximalen Materialkapazität betrieben wird .und daß jeder Aufnahmeraum 126 im Zuspeise-

. rotor eine Materialmenge aufnimmt, wenn derRotor durch den Materialstrom 124 rotiert, der von dem Zuspeiseförderer zugeliefert wird, wobei diese Materialmenge ausreicht, denhachfolgenden Zuspeisestababschnitt 88 zu beladen (Zustand A in Fig.6). Der Materialstrom ist selbstverständlich kontinuierlich. Für die vorliegende Beschreibung ist es jedoch bequemer, eine Ladung an Erntegut zu isolieren und ihren Weg/stromabwärts durch die Stufen A,B C und D zu verfolgen. Dies ist selbstverständlich

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: eine rein schematische Betrachtungsweise und soll nicht zu der : Annahme führen, daß die Fig. 6 die fortschreitende Verteilung
: des"aufgenommenen Materials in bezug auf die Winkelbewegung des : Rotors akkurat wiedergibt. Wie bei A angedeutet, ist das Mate- ; rial auf die große Kontaktfläche der Rampe 96 getroffen, wobei ein Schlupf auftritt, so daß das Material in den Raum zwischen dem Boden 10¹J des Zuführungsstabes und dem Gehäuse 50 verteilt wird. Dieser Vorgang setzt sich fort, wenn die Materialladung
spiralförmig stromabwärts durch die Stufen B.C und D vorgetrieben wird und schließlich vollständig verteilt und dispergiert in eine ringförmige Umfangsmatte 128 überführt ist, von der ein Abschnitt bei D in Fig. 6 angedeutet ist.

Wenn das Material durch den Zuführungsabschnitt der Trenneinheit vorgeschoben wird, wird es in Umfangsrichtung beschleunigt. Es erreicht jedoch niemals die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors, so daß ein kontinuierlicher Schlupf eintritt. Dabei wird das
Erntegutmaterial über die Arbeitskanten 120 der Stabflügel 116 und zwischen diesen Kanten und den schraubenförmigen Führungskanten 58 des Gehäuses gerieben, womit eine Dreschwirkung beginnt, die intensiver wird, wenn das Material den Dreschabschnitt 46
der Trenneinheit erreicht und wenn die Ausbreitung des Materials in eine dünnere Matte fortschieLtet und mehr Material dem direkten Kontakt mit den Kanten 120 ausgesetzt wird. Die axiale Fluchtung des Zuführungsstabes 88 mit dem Dreschstab 72 unterstützt

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selbstverständlich die Einleitung des Materials in die Dreschzone, und zwar dadurch, daß keine freiliegende Endfläche des ;

Dreschstabes vorliegt, welche ein Hindernis für die Materialströmung bilden könnte. Allerdings ist eine solche fluchtende i Anordnung für die Funktion des Zuführungsstabes selbst nicht '■ erforderlich. Es ist jedoch im höchsten Maße wünschenswert, um eine möglichst effektive Arbeitsweise der Trenneinheit zu erhalten und die Möglichkeit von Verstopfungen zu vermindern, wobei der Zuführungsstab nach der vorliegenden Erfindung eine Verteilung des Materials in eine ringförmige Matte vervollständigt, bevor diese Matte in den eigentlichen Dreschabschnitt eintritt. _:

Es ist ersichtlich, daß die Arbeitsweise des Zuführungsrotors nach der Erfindung derart ist, daß der Rotor in verschiedener ■ Form ausgebildet werden kann. So kann der Rotor über seine ganze ' Länge zylindrisch oder kegelstumpfförmig konvergierend ausgebil- ■ det sein, ebenso wie die kegelstumpfförmige divergierende Ausführung, die hier tes;hrieben wird, jedoch muß ein geeigneter Freiraum zwischen dem Gehäuse und dem Zuführungsstab aufrechterhalten werden, so daß die Stäbe und das Gehäuse zusammenwirken: können, um die Kontrolle über das Material aufrechtzuerhalten. Es ist weiterhin ersichtlich, daß kein Erfordernis besteht, daß ; sich die Zuführungsstäbe nur in axialer Richtung erstrecken. So kann z.B. ein Zuführungsstab auch ein wenig schraubenförmig ausgerichtet sein, so daß die geneigte Fläche selbst zu der axialen Verschiebung des Materials in Strömungsrichtung beitragen kann.

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Es ist auch ersichtlich, daß irgendeiner der Zuführungsstäbe nicht unbedingt über die volle Länge des Rotorzuführungsabschnittes reichen muß. Es sollte weiterhin ersichtlich sein, daß die Montage der Zuführungsstäbe auf einer kontinuierlich kegelstumpfförmigen Fläche eine bequeme Form der Konstruktion ist, daß aber , die konische Fläche für die Funktion der Zuführungsstangen nicht notwendig ist. Zuführungsstangen nach der Erfindung funktionieren gleichermaßen gut, wenn sie auf einem offenen Rahmen montiert sind, der durch an einer zentralen Nabe angeordnete Speichen unterstützt wird.

Es wird bevorzugt, die Breite der Zuführungsstäbe 88 am stromabwärts liegenden Ende etwa gleich der Breite der Dreschstäbe 72 zu machen. Eine bevorzugte Breite der Zuführungsstäbe in ihrem Haupt- oder stromabwärts liegenden Abschnitt ist etwa 1/3 des Rotordurchmessers an diesem Punkt, wobei ein Umfangsabstand zwischen aufeinanderfolgenden Stäben der gleichen Größenordnung vorgesehen sein sollte. Für einen vorgegebenen Rotordurchmesser tragen diese Angaben dazu bei, die Zahl der zu verwendenden Stäbe zu bestimmen. Der innere Aspekt oder die Neigung der rampenförmigen Fläche 56 kann in bezug auf eine in Umfangsrichtung verlaufende Tangente zum Rotorumfang an einem vorgegebenen Punkt bestimmt werden, der nahe dem nachlaufenden Abschnitt der Fläche (d.h. an der Biegelinie 98) liegt. Ein bevorzugter Neigungswinkel der Rampenoberfläche 96, der von einer solchen Tangente ableitbar ist, ist etwa 30 - ^0° für den

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BUROPEAN OFFICE

Haupt- oder stromabwärts liegenden Abschnitt der Stange, obwohl ; in einer nicht in den Zeichnungen gezeigten Modifikation dieser ■ Winkel auch wesentlich größer sein kann nahe dem der Material- ; strömung entgegengerichteten Ende des Rotors. Dies gilt,wenig- ! stens teilweise,um eine adäquate Kapazität der Materialaufnahme- I taschen 126 zwischen den benachbarten Zuspeisungsstäben aufrecht-¹

zuerhalten. Bezüglich der ZuführungsStangenflügel 116 konnten
gute Resultate mit Flügeln erhalten werden, welche eine radiale
Höhe von etwa 25 mm nahe ihrer rückwärtigen Kante 122 aufweisen,
wenn diese in einem Zuspeisegehäuse 50 arbeiten, das so propor-

tioniert ist, daß der radiale Spalt oder Freiraum zwischen den , Flügeln 116 und den Führungsstangen 58 des Gehäuses etwa 12 mm ' beträgt.

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Claims

PFFRF & COMPANY

uROPEANOFFiCE <^{Case No}· 1^{1263 GFR})

I Ansprüche

I 1. Rotierende Trenneinheit mit axialer Durchströmung zur Behänd- ■' j lung von landwirtschaftlichem Erntegut, insbesondere für .

j Dreschmaschinen, wie Mähdrescher oder dgl., mit einem in einem_:

I Gehäuse umlaufenden Rotor, bei der das Material in einenRing- ₎

j spalt zwischen Rotor und Gehäuse eingespeist und bei der Dre- ; I - . ■

j hung des Rotors in schraubenförmiger Bahn durch das Gehäuse

I ·

j geführt wird, wobei die Trenneinheit einen Einführungsab-

j schnitt und einen auf das Gut einwirkenden Bearbeitungs-,

j insbesondere Dreschabschnitt, aufweist und der Einführungsab- ' i schnitt einen Einführungsgehäuseabschnitt und einen Einfüh-

i j

j rungsrotorabschnitt umfaßt, dadurch gekenn- :

! zeichnet, daß der Einführungsrotorabschnitt (88)

! mehrere, etwa in Richtung des Materialstroms langgestreckte, :

! radial aufragende Zuführungsstäbe (90) und zwischen diesen

j begrenzte Taschen (126) aufweist, die jeweils auf der in Dreh-^!

: richtung weisenden Seite des nachfolgenden Zuführungsstabes

! durch eine langgestreckte und entgegen der Drehrichtung und
radial nach außen geneigte Stab-flache (96) begrenzt sind.

2. Trenneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Stabflächen (96) zusätzlich eine in axialer Richtung förderwirksame Neigung aufweisen.

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ORIGINAL

EUROPEAN OFFICE

■ 3. Trenneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

! gekennzeichnet, daß die geneigte Stabfläche (96) \

; - wenigstens an ihrem Axialstrom abwärtsliegenden Endbereich -

gegenüber einem durch die nachlaufende Kante (98) der geneig- , ten Stabfläche (96) und senkrecht zur Rotorachse verlaufenden | Radius um nicht weniger als 45° geneigt ist. !

i 4. Trenneinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
i dadurch gekennzeichnet, daß an die ^;

ι nachlaufende Kante (98) der geneigten Stabfläche (96) eine

j in Umfangsrichtung oder tangential zu dieser orientierte Boden-

I fläche (104) des ZuführungsStabes (90) anschließt. !

j :

j 5· Trenneinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Ein-

I ;

führungsrotorabschnitt (88) wenigstens ein mit den Zuführungs- \ i stäben zusammenwirkendes, das Material in axialer Richtung
: weiterbewegendes Förderelement (116) aufweist, das eine ^; ι radial außenliegende und etwa schraubenförmig orientierte
: Arbeitskante (120) aufweist.

. 6. Trenneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekenn- ^: : z e i c hn e t, daß das Förderelement (116) in Umlaufrichtung
¹ wenigstens teilweise gegenüber der geneigten Stabfläche (96)
nachlaufend angeordnet ist.

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fNSPECTED

PEERE & COMPANY

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7. Trenneinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennze ichnet, daß jeder Zuführungsstab (90) \ mehrere in axialer Richtung in Abständen angeordnete Förderflügel (116), vorzugsweise in zueinander paralleler, schraubenförmiger Orientierung, aufweist.

8. Trenneinheit nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Förderflügel (116)^!

"sich wenigstens teilweise über die Stabbodenfläche (104) erstrecken.

9. Trenneinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8,

bei der der dem Einführungsabschnitt nachgeschaltete Behänd- ; lungsabschnitt auf einanRotor angeordnete, etwa in axialer Richtung verlaufende Dresch- oder Reibstäbe aufweist, ; dadurch gekennzeichnet, daß das in ; Durchströmrichtung weisende Ende wenigstens eines der Zuführungsstäbe (90) annähernd in Längsfluchtung mit dem dem Materialstrom entgegenweisenden Ende eines Dresch- oder Reibstabes (7¹O angeordnet ist.

10. Trenneinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einführungsgehäuseabschnitt ebenso wie der Einführungsrotorabschnitt im wesentlichen kegelstumpfförmig, vorzugsweise mit · annähernd gleichem öffnungswinkel, ausgebildet sind. ;

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EUROPEAN OFFICE

j 11. Trenneinheit nach Anspruch 10, dadurch gekenn-
! zeichnet, daß der Einführungsrotor eine kegelstumpf- ; förmige Rahmenfläche (70) aufweist, auf der die Zuführungs- :

\ stäbe (90) montiert sind. j

i ι

!12. Trenneinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, ; j ;

J insbesondere in Verbindung mit einem Mähdrescher mit einem

; Materialaufnahmekopf und einem das Material von diesem dem [ i Einführungsabschnitt der Trenneinheit zuspeisenden Zwischen- : ; förderer, dadurch gekennzeichnet, daß
j der,vorzugsweise kegelstumpfförmige, Umfangsbereich des Ein-
! führungsgehäuseabschnittes (50) im Bereich des mit dem Ein- · ! führungsrotorabschnitt (88) gebildeten Arbeitsspalt eine Ein- .' trittsöffnung (54) aufweist, an die das Abgabeende eines dem ; Zwischenförderer (88) zugeordneten Gehäuses (38) anschließbar ;

ist. j

13· Trenneinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenförderer (28) zwei zueinander parallele und gegenläufig rotierende Förderschnecken ^; (36) in einem gemeinsamen Gehäuse (38) aufweist.

14. Trenneinheit nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ι

gekennze ichnet, daß das Gehäuse (38) des Zwischenförderers (28) in einem Bereich des Einführungsgehäuse- ;

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ι EUROPEAN OFFICE .

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i !

i abschnittes (50) unterhalb des Einführungsrotorabschnittes ;

I ,

ι (88) mündet. |

i ι

j 15. Trenneinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, \

i -

ί dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zufüh- j

I rungsstab (90) im wesentlichen über die ganze axiale Länge ·

ι !

j des Einführungsrotorabschnittes (88) reicht. \

■' 16. Trenneinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, ;

i ■ !

ί dadurch gekennzeichnet, daß auf der j : Innenseite des Einführungsgehäuseabschnittes (50) schrauben- j

i förmig orientierte Pührungsrippen (58) vorgesehen sind. ;

': 17. Trenneinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, j ! dadurch gekenn ze ichnet, daß die geneigte j

; Stabfläche (96) im wesentlichen eben ist. j

^; l8. Trenneinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, \ j dadurch gekennzeichnet, daß der Ein-

j führung sr ο torab schnitt (88) mit dem Behandlungsrotor (72) '"

! eine Rotoreinheit bildet. ,