DE2937839C2

DE2937839C2 - Schüttelvorrichtung für eine Erntemaschine, insbesondere für eine Traubenlesemaschine

Info

Publication number: DE2937839C2
Application number: DE2937839A
Authority: DE
Inventors: Hubert Connaux Ligones
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-09-20
Filing date: 1979-09-19
Publication date: 1984-07-19
Also published as: FR2436553A1; DE2937839A1; YU230479A; IT7967410A0; ES484293A1; IT1119653B; FR2436553B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schütteleinrichtung für eine Erntemaschine, insbesondere für eine Traubenlesemaschine, gemäß Oberbegriff des ersten Patentanspruches.

In der DE-OS 23 08 247 ist eine Schüttelvorrichtung beschrieben, deren elastische Mitnehmer jeweils mittels Befestigungselementen an schwenkbaren Trägern befestigt sind. Die Anpassung an das abzuerntende Gewächs kann durch Einstellung der Befestigungselemente und durch Drehen der Mitnehmer urn ihre Längsachsen erfolgen. Die abgewinkelten Spitzen der Mitnehmer werden hierzu mehr oder weniger weit zur Mittenebene gedreht, so daß der Abstand der freien Enden der einander gegenüberliegenden Mitnehmer entsprechend dem Wuchs des Gewächses vorgegeben wird. Die abzuerntenden Gewächse untt-scheiden sich bekanntlich in ihrer Größe und Wuchsform derart, daß eine vorgenommene Einstellung nicht ausreicht bzw. immer wieder korrigiert werden muß. So sind bei einer Traubenlese nicht unerhebliche Verluste ar. Blättern, Trauben oder gar an den Reben zu befürchten.

In der DD-PS 1 07 198 ist eine Schlagvorrichtung für eine Weinlesemaschine beschrieben, bei welcher die Mitnehmer aufgrund ihrer geometrischen Ausgestaltung eine variable Steifigkeit bzw. eine progressive Federcharakteristik aufweisen. Die Mitnehmer sind zu beiden Seiten der Mittenebene jeweils in einen Träger eingesetzt, welcher eine Aufnahmeöffna-? oder Bohrung für den jeweiligen Mitnehmer aufweist. Eine symmetrische Befestigung der Mitnehmer ist gegeben. Beim Einwirken eines vorgegebenen Drehmoments von einem Exzenterantrieb wird sowohl bei einer Bewegung zur Mittenebene hin als auch bei einer Bewegung von der Mittenebene weg jeweils die gleiche Durchbiegung des Mitnehmers eintreten. Mittels des Exzenterantriebes wird während des Betriebes eine Änderung des Abstandes zwischen den Spitzen der Mitnehmer erreicht, wobei ein Mindestabstaiid jeweils am Ende der Bewegungsphase eingehalten wird. Die Verringerung des Abstandes und die damit einhergehende Beschleunigung bzw. Verzögerung des Gewächses bewirkt das Abreißen der Trauben. Die bekannte Schlagvorrichtung weist einen aufwendigen Doppelexzenterantrieb auf; vor Beginn der Weinlese muß auch hier die Einstellung in entsprechender Weise erfolgen. Aufgrund des Doppelexzenterantriebes werden die einander gegenüberliegenden Träger zumindest für einen Teii einer Bewegungsphase im entgegengesetzten Drehsinn geschwenkt. Die Anpassung an das Gewächs aufgrund der variablen Steifigkeit der Mitnehmer ist in vielen Fällen jedoch nicht ausreichend, um unterschiedliche Größen und Formen der Gewächse auszugleichen und um Beschädigungen zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einer Schüttelvorrichtung der eingangs genannten Art mit einem geringen konstruktiven Aufwand dahingehend zu verbessern, daß eine gute Anpassung selbsttätig wäh-

rend des Erntens erfolgt, so daß Schläge auf das abzuerntende Gewächs weitgehend vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichen des ersten oder auch des zweiten Patentanspruches angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Aufgrund der zwischen den Trägern und den Außenflächen der Mitnehmer angeordneten Versteifungselemente wird ein von der Bewegungsrichtung der Mitnehmer abhängiges Schwingungsverhslten bewirkt Wird ein Mitnehmer nach innen zur Mittenebene bewegt, so bewirkt das an der Außenfläche des Mitnehmers anliegende Versteifungselement eine Erhöhung der Federsteifigkeit Hingegen bleibt bei einer nach außen gerichteten Bewegung des Mitnehmers das Versteifungselement ohne Einfluß. Durch diese überraschend einfache Ausgestaltung wird mit einem äußerst geringen konstruktiven Aufwand sichergestellt, daß das Gewächs zwischen den freien Enxien einander gegenüberliegender Mitnehmer eingeklemmt wird und Schläge auf das Gewächs vermieden werden. Bei der Lösungsvariante gemäß erstem Patentanspruch ist ausgehend von der Verbindungsstelle in Richtung auf das freie Ende der Mitnehmer sin zunehmender Abstand zwischen den Auflageflächen der Versteifungselemente und den Außenflächen der Mitnehmer vorhanden. Bei der Lösungsvariante gemäß zweitem Patentanspruch ist die jeweils ebene Auflagefläche des elastisch ausgebildeten Versteifungselementes unter dem Einfluß des Mitnehmers verformbar. Beiden Lösungsvarianten ist gemeinsam, daß jeweils bei Bewegung der Mitnehmer nach innen zur Mittenebene hin mitteis des Versteifungselementes eine Erhöhung der Federsteifigkeit erreicht wird. Da einander gegenüberliegende Träger im gleichen Drehsinn schwenkbar sind und mittels der Versteifungselemente während der Ernte selbsttätig eine Anpassung der Federsteifigkeit erfolgt, werden Schläge auf das Gewächs verhindert Die beiden einander gegenüberliegenden Reihen der Mitnehmer führen grundsätzlich dieselben Bewegungen aus, die aufgrund des gleichen Drehsinnes der einander gegenüberliegenden Träger um eine halbe Periode verschoben sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel, bei welchem jedem Mitnehmer ein einzelnes Versteifungselement zugeordnet ist,

Fig. la eine Ansicht von der Seite auf zwei vertikal übereinander angeordneten Mitnehmer,

F i g. 2 eine schematische Aufsicht ähnlich F i g. 1, wobei jedoch den auf der gleichen Seite angeordneten Mitnehmern jeweils ein gemeinsames Versteifungselement zugeordnet ist und

F i g. 2a eine seitliche Ansicht auf den Träger und das Versteifungselement gemäß F i g. 2.

F i g. 1 zeigt eine Aufsicht auf eine Schüttelvorrichtung, die am Kopf einer hier nicht weiter dargestellten Erntemaschine angeordnet ist Es sind zwei Reihen von Mitnehmern 1,2 zu erkennen, die zu beiden Seiten einer Mittenebene 11 an vertikal angeordneten Trägern 3, 4 befestigt sind. Mittels der Träger 3, 4 werden alternierende Drehbewegungen erzeugt, wobei die Träger 3, 4 im gleichen Drehsinn schwenkbar sind. Zwischen den freien Enden der Mitnehmer 1, 2 werden Gewächse 12, die entlang der Mittenebene 11 angeordnet sind, eingeklemmt, wie nachfolgend noch zu erläutern ist. Die Mitnehmer 1, 2 besitzen Außenflächen 15, 16, die im Bereich von Befestigungselementen 9, 10 gegen Versteifungselemente 5,6 gepreßt werden, welche ihrerseits an den Trägern 3,4 befestigt sind. Die Versteifungselemente 5,6 sine] starre Querstreben, deren mit den Außenflächen 15, 16 in Berührung stehende Oberfläche wie ein Kreis gekrümmt ist

Ausgehend von der Verbindungsstelle der Mitnehmer 1, 2 und mit den Trägern 3, 4 nimmt der Abstand zwischen den A.uflageflächen 13,14 der Versteifungselemente 5,6 und den Außenflächen 15,16 der Mitnehmer

ίο 1,2 in Richtung auf ihr freies Ende zu. Die Mitnehmer 1, 2 weisen der Mittenebene 11 zugewandte Innenflächen 17, 18 auf, die gegen kurze Druckplatten 7, 8 gepreßt werden. Diese kurzen Druckplatten 7, 8 lassen einen max. Freiheitsgrad für die elastische Ausbiegung der

!5 Mitnehmer 1,2 in Richtung auf die Mittenebene zu.

Zwischen den Mitnehmern 1 und 2 kann eine Grundeinstellung, insbesondere in Abhängigkeit von der mittleren Dicke der abzuerntenden Gewächsreihe, vorgenommen werden. Die Symmetrie der Mitnehmer 1, 2 bezüglich der Mittenebene 11 bleibt hierbei erhalten. Es ist eine Verstellspindel 19 mit zwei Sputtern 20, 21 vorgesehen, die an Hebeln 22,23 zum Antreiben der Träger 3, 4 angeordnet sind. Zur Querbewegung der Verstellspindeln 19 ist ein Hebel 24 vorgesehen, dessert Weg durch zwei Anschläge begrenzt ist Eine Drehung der mit Rechts- und Linksgewinde versehenen Verstellspindel 19 in den Muttern 20,21 gewährleistet die Beibehaltung der Symmetrie der Mitnehmer 1,2 gegenüber der Mittenebene 11.

Die Funktionsweise der Schüttelvorrichtung sei nachfolgend kurz erläutert Die beiden gegenüberliegenden Reihen der elastischen Mitnehmer 1, 2 führen periodische, und zwar jeweils um eine halbe Periode verschobene Bewegungen aus, wobei jede Periode in vier aufeinanderfolgende Phasen zerlegt werden kann. Für die eine Reihe der Mitnehmer 1 sind folgende Phasen zu unterscheiden:

I. Beschleunigungsphase: das Ende des Mitnehmers 1 schiebt das Gewächs 12 und beschleunigt es bis zur Mittenebene 11 der Weinstockreihe, wobei das Abreißen der Trauben erfolgt.

II. Verzögerungsphase: das Ende des Mitnehmers 1 folgt dem Gewächs 12, welches durch den gegenüberliegenden Mitnehmer 2 zurückgehalten wird.

III. Beschleunigungsphase: der Mitnehmer 1 eilt dem Gewächs 12 voraus, welches von dem gegenüberliegenden Mitnehmer 2 geschoben wird.

so IV. Verzögerungsphase: der Mitnehmer 1 hält das Gewächs 12 zurück, welches die Mittenebene 11 mit maximaler Geschwindigkeit durchschritten hat und verzögert es, wodurch ein erneutes Abreißen von "ιYa-jben hervorgerufen wird.

Die Mitnehmer 2 der gegenüberliegenden Reihe werden in entsprechenden jedoch um eine halbe Periode versetzen Phaser« bewegt, so daß mit der I. Beschleunigungsphase der Mitnehmer 1 die III. Beschleunigungsphase der Mitnehmer 2 zusammenfällt. Die Überprüfung der dynamischen Vorgänge zeigt, daß die resultierenden Schwingungen die Überlagerung zweier harmonischer Funktionen darstellen, von denen die eine aus erzwungenen Schwingungen besteht, die durch die Antriebsbewegung der Träger 3, 4 aufrechterhalten werden, und von denen.die andere aus freien, stark gedämpften Schwingungen bestehen. Die Frequenz der

freien Schwingungen der Gesamtanordnung aus Gewächs 12 und dem Mitnehmer 1, 2 hat während der Phasen I. und IV. den Wert FX. Aufgrund der Dämpfung schwingen jedoch die Enden der Mitnehmer und die Vegetation in Wirklichkeit mit der Frequenz /'der Antriebs- oder Grundschwingung. Die Frequenz der freien Schwingungen der Mitnehmer ohne die Masse des Gewächses hat während der Phase II. und III. den Wert (7. Die Frequenz (2 wird zweckmäßig nahe der Grundfrequenz f gewählt. Die Amplituden der Bewegungen in den Phasen I. und IV. sind kleiner als in den Phasen II. und III., und es ist ersichtlich, daß das Gewächs 12 zwischen den einander gegenüberliegenden Mitnehmern 1 bzw. 2 eingeklemmt wird. Mittels der zwischen Träger und Mitnehmern vorgesehenen Versteifungselemente η wird das Schwingungsverhalten den jeweiligen Anforderungen entsprechend beeinflußt. Die Verhältnisse der Frequenzen /zu f\ und /"zu /2 werden aufgrund der Mitnehmer ohne weiteres entweder iinterhalh oder oberhalb dem Wert 1 gehalten. Die freien Enden der Mitnehmer 1 bzw. 2 zu beiden Seiten der Mittenebene 11 haben das Bestreben, sich gegenseitig zu nähern oder einander mindestens zu folgen und das Gewächs 12 bleibt somit zwischen den Mitnehmern 1 und 2 eingeklemmt.

Aus Fig. ia sind die Mitnehmer 1 von der Seite zu sehen, welche als dreieckförmige Latten gleicher Biegebeanspruchung ausgebildet sind. Wird der Mitnehmer 1 einer seitlichen Biegung ausgesetzt, so kommen sie an den Versteifungselementen 5 auf einer Länge zur AnIage, die der Biegekraft proportional ist. Das Herumbiegen des Mitnehmers 1 gegen das starre Versteifungselement 5 verringert die Elastizität des Mitnehmers 1 in dem Maße, wie die Kraft an dem Ende zunimmt. Die Elastizität des Mitnehmers 1 ist umgekehrt proportional zu der am Ende angreifenden Masse des Gewächses. Diese automatische Anpassung der Elastizität führt zur Beibehaltung einer im wesentlichen konstanten Frequenz /1 der Gesamtheit aus Mitnehmern und Gewächsen.

Während der oben beschriebenen Phasen H. und III. werden die freien Enden der Mitnehmer 1 und 2 durch Kräfte angeregt, die senkrecht zur Mittenebene U von außen nach innen gerichtet sind. Während dieser Phasen der kräftefreien Begleitung ist allein die Eigenmasse der Mitnehmer 1, 2 zu berücksichtigen. Weisen die Mitnehmer 1 und 2 die Form gleicher Biegefestigkeit auf, so kann bei einem geringen Eigengewicht eine große Elastizität erreicht werden, wobei auch die Frequenz /"2 auch nahe der Grundfrequenz / liegen kann, um eine Resonanz in Verbindung mit einer maximalen Amplitude zu erhalten.

Die F i g. 2 und 2a zeigen weiterhin eine Möglichkeit einer automatischen Anpassung der Elastizität mittels Versteifungselementen 5, 6, weiche sich über die gesamte Höhe der Träger 3,4 erstrecken. Die Auflagefläche der Versteifungselemente 5,6 ändert sich in vertikaler Richtung mit dem Abstand vom Erdboden. Die Versteifungselemente 5,6 sind über sämtliche Mitnehmer 1, 2 durchgehend, wobei sich jedoch der Querschnitt von unten nach oben entsprechend der Abhängigkeit der zu bewegenden Massen ändert. Die Steifigkeit ist im unteren Teil größer, so daß beispielsweise der Stamm einer Weinrebe bev/egt werden kann; der Krümmungsradius der Auflagefläche ist vergleichsweise groß. Im empfindliehen Bereich der Krone ergibt das Versteifungselement eine stärkere Elastizität; die Auflagefläche weist einen vergleichsweise kleinen Krümmungsradius auf.

Eine entsprechende Anpassung an die Form des Gewächses und insbesondere des Weinstockes kann auch durch einzelne Versteifungselemente erreich' werden, wobei die Krümmungsradien unterschiedlich vorgegeben sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schüttelvorrichtung für eine Erntemaschine, insbesondere für eine Traubenlescmaschine, mit zwei um im wesentlichen vertikale Achsen schwenkbaren Trägern (3, 4), mit zwei einander bezüglich einer Mittenebene (11) gegenüberliegenden Reihen elastischer Mitnehmer (1, 2) und mit Befestigungselementen (9,10), mittels welcher die Mitnehmer (1, 2) an den Trägern (3,4) befestigt sind, wobei die von der Mittenebene (11) abgewandten Außenflächen (15,16) der Mitnehmer (1,2) den Trägern (3,4) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Trägern (3, 4) und den Außenflächen (15, 16) der Mitnehmer (1, 2) Versteifungselemente (5, 6) angeordnet sind, weiche ausgehend von den Befestigungselementen (9, 10) sich in Richtung zu den freien Enden der Mitnehmer (1, 2) erstrecken und die (5,6)iusgehend von ihrer Verbindungsstelle mit den Mäineämem (1,2) und den Trägern (3,4) in Richtung auf ihr (5,6) freies Ende einen zunehmenden Abstand zwischen ihren Auflageflächen (13,14) und den Außenflächen (15,16) der Mitnehmer (1, 2) aufweisen, und daß die einander gegenüberliegenden Träger (3,4) im gleichen Drehsinn schwenkbar sind.

2. Schüttelvorrichtung für eine Erntemaschine, insbesondere für eine Traubenlesemaschine, mit zwei um im wesentlichen vertikale Achsen schwenkbaren Trägern (3, 4), mit zwei einander bezüglich einer Mittenebene (11) gegenüberliegenden Reihen elastischer Mitnehmer (1, 2) unü mit Befestigungselementen (9,10), mittels welcher die Mitnehmer (1,

2) an den Trägern (3,4) befestigt Si,id, wobei die von der Mittenebene (11) abgewandten Außenflächen (15,16) der Mitnehmer (1,2) den Trägern (3,4) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Trägern (3,4) und den Außenflächen (15,16) der Mitnehmer (1, 2) Versteifungselemente (5, 6) angeordnet sind, weiche ausgehend von den Befestigungselementen (9,10) sich in Richtung zu den freien Enden der Mitnehmer (1, 2) erstrecken, daß die Versteifungselemente (5, 6) elastisch ausgebildet sind, daß die jeweils ebene Auflagefläche (13,14) des Versteifungselementes (5, 6) unter dem Einfluß des Mitnehmers (1,2) verformbar ist, und daß die einander gegenüberliegenden Träger (3, 4) im gleichen Drehsinn schwenkbar sind.

3. Schüttelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Träger (3,4) die Versteifungselemente (5, 6) für wenigstens zwei vertikal übereinander angeordnete Mitnehmer (1,2) verschieden ausgebildet sind.

4. Schüttelvorrichtung nach einem der Ansprüehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Mitnehmer (1,2) ein eigenes Versteifungselement (5, 6) zugeordnet ist.

5. Schüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den auf der gleichen Seite des Gewächses zugeordneten Mitnehmern (1, 2) ein gemeinsames Versteifungselement (5,6) zugeordnet ist.

6. Schüttelvorrichtung nach Anspruch 1 in Verbindung mit einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageflächen (13, 14) der Versteifungselemente gekrümmt sind.

7. Schüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (1, 2) und die Versteifungselemente (5, 6) zwischen kurzen Druckplatten (7,8) und den Trägern (3, 4) mit den genannten Befestigungseiementen (9,10) befestigt sind.