DE3235087C2 - Hackfruchterntemaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hackfruchterntemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE-OS 28 09 331 bekannt ist.

Das Förderband einer herkömmlichen Kartoffelerntemaschine hat die zwei Aufgaben des Anhebens des Materials auf die nächste Ebene der Erntemaschine und der Entfernung loser Erde. Die Entfernung der Erde wird gewöhnlicherweise unterstützt, indem das Band über eine Reihe von elliptischen Zahnrädern läuft, welche eine senkrechte Bewegung der Oberfläche des Bandes, auf der die Frucht liegt, ausführen. Es wurde jetzt erkannt, daß diese Vertikalbewegung in großem Ausmaße dafür verantwortlich ist, daß die zu erntenden Kartoffeln auf ihrem Weg durch die Teile dieser Siebmaschine beschädigt werden. Eine derartige Beschädigung kann variieren von einem Abstoßen, bei welchem nur die Haut der Kartoffel beschädigt wird, bis zu einer ernsthaften Beschädigung des Fruchtfleisches von mehr als 1,5 mm Tiefe.

Eine Trennvorrichtung für Hackfrüchte ist aus der DE-AS 10 66 044 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hackfruchtmaschine zu schaffen, bei welcher die Beschädigung der Frucht bedeutend reduziert oder im wesentlichen vermieden wird, wobei die während des Schüttelvorgangs auf die mechanische Aufhängung ausgeübten Schwingungen reduziert werden.

Gemäß der Erfindung ist eine Hackfruchterntemaschine gemäß Anspruch 1 vorgesehen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den beiden Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es ist anzunehmen, daß die bessere Siebleistung, welche bei erfindungsgemäßen Hackfruchterntemaschinen erreicht wird, zu einem verbesserten Durchsatz führt im Vergleich zu herkömmlichen Hackfruchterntemaschinen.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend beispielsweise beschrieben unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hackfruchterntemaschine,

Fig. 2 und 3 in Draufsicht und Seitenansicht Teile der Transportbänder mit Einzelheiten des Aufbaus,

Fig. 4 im Querschnitt in vergrößerter Darstellung als in den Fig. 2 und 3, einen der Bandstege der Transportbänder,

Fig. 5 in vereinfachter Seitenansicht das hintere Ende der Erntemaschine mit den Fördersieben in ihre Befestigungsweise in der Erntemaschine,

Fig. 6 und 7 in vereinfachter Darstellung eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Fig. 1 ist mit 10 das Chassis oder der Hauptrahmen der Erntemaschine bezeichnet, welcher an seinem vorderen Ende einen Rahmenabschnitt 12 aufweist, der in einer Zugöse (nicht gezeigt) für die Zugmaschine ausläuft. Mit 13 sind die Räder der Erntemaschine bezeichnet.

An seinem hinteren Ende ist der Rahmenabschnitt 12 bei 14 an eine Querstange 16 einer Schar- und Zinkenstangenanordnung 18 angeklemmt, welche dazu bestimmt ist, die Früchte vom Boden aufzunehmen und diese auf das untere Ende eines Paares von aufwärtsgeneigten Transportbändern 20, 21 abzugeben.

Tiefenräder 23 sind nahe den Scharen 25, 26 befestigt, um die Grabtätigkeit der Scharen zu steuern und Scheiben 28 begrenzen die Grabtätigkeit und verhindern ein Wegschleudern zu den Seiten der Scharen. Handbetätigte Winden 30 sind zum senkrechten Einrichten der Tiefenräder und Scheiben vorgesehen.

Die Anordnung 18 besteht im wesentlichen aus einem Parallelogrammgelenk 32, dessen vordere lange Gelenkstange 34 die beiden Scharen 25, 26 trägt und dessen hintere lange Gelenkstange 36 eine Zinkenstange 38 trägt, welche sehr nahe zu den Scharen 25, 26 angeordnet ist. Quertraversen 40, 41 erstrecken sich oberhalb der Stange 16, um Mittelgelenke für die kurzen Gelenkstangen 43, 44 des Gelenks zu schaffen.

Die Zinken 46, welche an der Stange 38 befestigt sind, sind Federstahlzinken großen Durchmessers, welche voneinander in gleichem Abstand angeordnet sind, wobei der Abstand an die Früchte angepaßt ist, welche geerntet werden sollen und es ist aus Fig. 1 zu ersehen, daß die Endzinken der Anordnung oberhalb der Ebene der dazwischenliegenden Zinken angeordnet sind, um die Menge der Früchte gering zu halten, welche von den Seiten der Anordnung herabfällt.

Die Scharen 25, 26 werden entsprechend der Mittellinie benachbarter Reihen der zu erntenden Früchte eingestellt und es ist ausreichend Platz vorhanden zwischen der vorderen langen Gelenkstange 34 und den Scharen 25, 26 einerseits und zwischen der hinteren langen Gelenkstange 36 und der Zinkenstange 38 andererseits, so daß der Kamm mit den Früchten hindurchpaßt.

Während des Betriebs schwingen die Zinkenstange und die Scharen der Anordnung 18 um 180° in Gegenphase zueinander in einer Horizontalrichtung, welche im wesentlichen senkrecht der Zuglinie der Erntemaschine liegt.

Diese Bewegung wird erzeugt durch Schwingung eines dritten kurzen Gelenkteils 48 des Parallelogrammgelenks, welches drehbar mit den Mittelpunkten der langen Gelenkstangen 34, 36 verbunden ist und welches weiter verbunden ist mit dem Mittelpunkt eines Querriegels 16 über einen dritten Kreuzkopf 50. Dieses letzte Element ist mit zwei Seitenarmen 52, 53 versehen, welche senkrecht zu der Gelenkstange 48 verlaufen, um Achsstummeln für die Umfassungsarme eines Y-förmigen Bügels 55 zu bilden. Während der Betätigung wird der Fuß des Stiels des Bügels über ein Schwungrad 57, an welchem es über ein Kugelgelenk 59 verbunden ist, auf einem Kreisbogen bewegt. Die daraus resultierende dreidimensionale Drehbewegung des Bügels wird in eine zweidimensionale Schwingbewegung der Gelenkstange 48 infolge der Drehbewegung des Bügels um die Arme 52, 53 umgewandelt.

Die Drehachse 61 des Schwungrades 57 ist in einem Lager 63 gehalten, welches auf dem Querteil 65 einer Unteranordnung 57 angeordnet ist, wobei die Unteranordnung 67 fest verbunden ist mit der Querstange 16 über zwei Arme 69 der Anordnung. Ein ringröhrenförmiger Torsionsstoßdämpfer 71 verbindet die Welle 61 mit einer zweiten Welle 73, welche zur Verbindung des Zapfwellenantriebs der Zugmaschine vorgesehen ist.

Die Amplitude der gleichen und entgegengesetzten Schwingbewegungen der zwei längeren Gelenkstangen 34, 36 des Parallelogrammgelenks 32 und der von diesen getragenen Scharen und Zinken kann, wenn gewünscht, variiert werden durch Verändern der Relativverhältnisse der Gelenkstangen 34, 36 und/oder der Lage der Kugelgelenkverbindung 59.

Eine Einstellplattenverbindung 75 zwischen der Unteranordnung 67 und dem Hauptrahmen 10 ermöglicht, daß die Scharen- und Zinkenstangenanordnung 18 drehbar um die Achse der Querstange 16 eingestellt werden kann, wobei Klammern 14 während des Einstellungsprozesses geeignetermaßen gelockert und wieder angezogen werden. Die typischen Neigungen für die Scharen- und die Zinkenanordnung 18 liegen in dem Bereich zwischen 11° und 22° zur Horizontalen.

An gegenüberliegenden Seiten der Unteranordnung zu der Einstellplatte 75 ist an der Unteranordnung 67 ein Winkelgetriebe 77 vorgesehen, welches von der Welle 73 über einen doppelten Ketten- und Zahnradantrieb 79 angetrieben wird. Der Abtriebsschaft des Getriebes treibt das Zahnrad 81 einer Ketten- und Zahnradverbindung 83 zwischen dem Getriebe 77 und einer Vorlegewelle 85 gegen das hintere Ende der Erntemaschine.

Die Transportbänder 20, 21, auf welche die Zinken 46 ihre Ladung abladen, werden nach oben bewegt über vier Zahnräder (zwei für jeden Gurt), welche zwischen die Bandstege 89 eingreifen. Die Zahnräder sind an einer gemeinsamen Welle 91 befestigt (Fig. 5), welche von der Vorlegewelle 85 über eine Ketten- und Zahnradverbindung 93 angetrieben wird, welche durch eine hörbare Rutschkupplung 95 betätigt wird. Der Zweck der letzteren liegt darin, die Bedienungsperson der Maschine vor jeder falschen Funktion auf der Ebene des Transportbandes zu warnen.

An ihren unteren Enden werden die Transportbänder von freilaufenden, an Faustachsen angeordneten Zahnrädern 97 (Fig. 1) getragen, welche in die Gummigurte 99 eingreifen, an welchen die Bandstege 89 angeordnet sind. Eine typische Neigung für die Transportbänder liegt im Bereich zwischen 17° und 25° zur Horizontalen, und zwar so gering ein derartiger Wert geeignetermaßen vorzuziehen ist.

Die im allgemeinen konvexe Form der Bandstege 89 ist insbesondere aus Fig. 4 zu ersehen, in welcher die Werte r1, r2 und L typischerweise 13 mm bzw. 16 mm und 25 mm sind. Mit diesen Werten ergibt sich ein Abstand, d. h. von der vorderen Kante zur vorderen Kante benachbarter Bandstege 89, welcher typischerweise im Bereich zwischen 22 bis 24 mm liegt.

Die Transportbänder sind dazu bestimmt, das Gut mit nur geringer Trennung nach oben zu fördern. Aus diesem Grund werden die Stege nicht in der Vertikalrichtung hin- und herbewegt wie bei herkömmlichen Kartoffelerntemaschinen, und die Geschwindigkeit der Transportbänder ist so nahe wie möglich zu der Fahrgeschwindigkeit ausgelegt, obgleich sie nicht genau kontrolliert werden muß.

An ihren oberen Enden entladen die Transportbänder das zu trennende Gut auf zwei nahezu horizontal angeordnete Fördersiebe 101, 102, welche wie die Transportbänder aus leicht konvex gebogenen Stegen 89 aus Federstahl bestehen, die an hoch dehnbaren Gummigurten 99 befestigt sind. In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu bemerken, daß die Fig. 2 bis 4 gleichermaßen Gültigkeit haben als Ansichten der Fördersiebe, obgleich, wie bereits ausgeführt, der Abstand der Stege untereinander unterschiedlich zu dem gezeigten sein kann.

Eine typische Neigung der als Trennbänder ausgebildeten Fördersiebe liegt in dem Bereich von 0° bis 15° zur Horizontalen, wobei Werte am unteren Ende des Bereichs bevorzugt sind.

Im Betrieb wird jedes der Fördersiebe durch zwei gummibereifte Räder 104, 105 angetrieben, welche an der Innenkante der Bandstege laufen. Diese Antriebsmethode ermöglicht eine eingebaute Überlastungssicherung wie auch die Möglichkeit des einfachen Antriebs von Bändern mit verschiedenen Stegabständen und Stegtypen, um eine Anpassung an die Jahreszeit, die Frucht und den Größenbereich des zu erntenden Gutes zu ermöglichen. Der Antrieb der zwei luftbereiften Räder 104, 105 erfolgt über zwei Hydraulikmotoren 107, 108 mit variabler Geschwindigkeit, welche in Reihe geschaltet sind, damit der Antrieb der zwei getrennten Siebe mit gleicher Geschwindigkeit erfolgt.

Die Räder 104, 105 und ihre Antriebsmotoren 107, 108 sind in getrennten Kastenrahmenanordnungen 110, 111 befestigt, welche an dem Hauptrahmen 10 über vier gelenkige Arme 113 hängen, wodurch ermöglicht wird, daß die Anordnungen 110, 111 und damit die Fördersiebe 101, 102 übereinstimmend mit der Oberfläche des Bandes, auf welcher die Frucht aufliegt, schwingen. Wegen der relativ großen Länge der Arme 113 (etwa 2 Fuß) und ihrer relativ geringen übereinstimmenden Verschiebung (typischerweise 1½ Zoll in jeder Richtung), weist die Bewegung der Siebe 101, 102 nur eine unwesentliche Komponente in der Richtung senkrecht zur Bandoberfläche, auf der die Frucht aufliegt, auf und der Hauptgrund der Beschädigung der Knollen, der bei herkömmlichen Kartoffelerntemaschinen auftritt, wird dadurch im wesentlichen ausgeschaltet.

Der Schwingantrieb der Rahmenanordnung 110, 111 (im Vergleich zum rückwärtigen Antrieb für die Siebe 101, 102) wird durch zwei einstellbare Kurbelzapfen ausgeführt, welche an entsprechenden Schwungradanordnungen befestigt sind (eine auf jeder Seite der Maschine). Diese letzteren werden von der Vorlegewelle 85 angetrieben über einen geeigneten Ketten- und Zahnradantrieb 115, 116. Der Kurbelzapfen 118 und das Schwingrad 120 für das Band 102 sind am besten aus Fig. 5 zu ersehen. Eine typische Schwingungszahl für die zwei Fördersiebe ist 300 Schwingungen pro Minute, aber der Vibrationseffekt dieser Siebe auf den Rest der Maschine wird bedeutend reduziert, wenn die zwei Siebe um 180° phasenverschoben zueinander schwingen.

Die Größe der Schwingung jeder Rahmenanordnung 110, 111 kann eingestellt werden, indem die Lage der Kurbelzapfenköpfe an den Schwungscheiben 120 eingestellt wird, an denen sie durch geeignete Klemmvorrichtungen befestigt sind. In einer derartigen Anordnung kann z. B. die Größe der Schwingung jedes Rahmens eingestellt werden von Null auf drei Zoll Spitzenwert durch Einstellung der Lage des Kurbelzapfenkopfes in einer V-förmigen Nut in der Klemmvorrichtung, wo der Kopf in der ausgewählten Stellung durch eine mit einer Schraube befestigte Preßplatte gehalten wird. Die Frequenz der Schwingung der Rahmenanordnung kann ebenfalls variiert werden durch Auswechseln der Größe der Zahnräder und Ketten in dem Antrieb von der Vorlegewelle 85. Eine typische Schwungradgeschwindigkeit liegt im Bereich von 150 bis 450 Drehungen pro Minute.

Die Zeit, die das zu trennende Gut auf den schwingenden Fördersieben bleibt, kann verändert werden, indem die Geschwindigkeit der Bänder eingestellt wird, um zu gewährleisten, daß Steine, Boden und Klumpen durch die Zwischenräume zwischen den Stegen entfernt werden, bevor die Knollen auf den Querförderer 122 am Ende der Maschine abgegeben werden. Typischerweise laufen die Siebe 101, 102 mit einer Geschwindigkeit, die unter der oder in der Nähe der Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine liegt, d. h. 2 Meilen pro Stunde.

Der Querförderer 122 ist auf zwei Rollen abgestützt, von welchen nur eine Rolle (Rolle 124) in den Fig. 1 und 5 zu sehen ist. Die andere Rolle, welche die Antriebsrolle für den Querförderer darstellt, wird durch ein nicht gezeigtes Winkelgetriebe angetrieben über den Ketten- und Zahnradantrieb 126 durch die Vorlegewelle 85.

Elastische Einfassungen 127 sind vorgesehen, um zu verhindern, daß Gut von den Querförderer fallen kann.

Am Abgabeende übergibt der Querförderer 122 seinen Inhalt an einen herkömmlichen Senkrechtförderer 128, der ebenfalls angetrieben wird über eine Ketten- und Zahnradverbindung vom Abtriebsschaft des gleichen Winkelgetriebes. Die Neigung des Senkrechtförderers 128 kann gewünschtenfalls durch eine Kolben/Zylindereinheit 130 (Fig. 1) variiert werden, welche zwischen dem Senkrechtförderer und einem geeigneten Ansatz 132 (Fig. 5) an dem Rahmen 10 betätigt wird.

Obgleich das Dreiebenen-System vorstehend beschrieben worden ist anhand einer besonderen Form von seitlich schwingendem Fruchtaufnehmer und Rüttelsieb, dazwischenliegenden Transportbändern und einem Paar von übereinstimmend schwingenden Fördersieben, sind verschiedene Alternativen für diese Anordnung möglich, ohne die durch die Erfindung geschaffenen Vorteile zu verlieren. Beispielsweise kann die anfängliche Fruchtaufnahme- und Rüttelsiebanordnung durch eine geeignete alternative Konstruktion ersetzt werden. Ähnlich kann das Aufhängungssystem für die Trennbänder variiert werden, um eine Querschwingung anstelle einer übereinstimmenden Schwingung der Bänder zu schaffen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Transportbänder ganz und gar wegzulassen und eine derartige Ausführungsform ist in den Fig. 6 und 7 gezeigt, bei welcher die Schar- und Zinkenstangenanordnung 18 und die Fördersiebe 101, 102 im wesentlichen identisch sind zu jenen, welche in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 5 gezeigt ist, außer daß die nahezu horizontal angeordneten Siebe dieser Ausführungsform ersetzt worden sind durch eine etwas größere Länge desselben Siebes, welches stärker geneigt ist, damit das gewünschte Anheben bis auf den Querförderer 122 am Ende der Maschine ermöglicht ist.

Wegen der grundsätzlichen Ähnlichkeit der beiden Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 5 und 6 bis 7 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen funktionell und/oder aufbaumäßig ähnliche Teile in den beiden Ausführungsformen und es erfolgt keine getrennte Beschreibung des Aufbaus und der Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform.

Typische Schwingungsbereiche für die beiden Fördersiebe liegen bei 300 Schwingungen pro Minute, aber der Vibrationseffekt dieser Bänder auf den Rest der Maschine wird bedeutend dadurch reduziert, daß die beiden Bänder um 180° phasenverschoben zueinander schwingen.

Wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann die Größe der Schwingung der Kastenrahmenanordnung 179, 180 geregelt werden, in dem die Lage der Kurbelzapfenköpfe an den Schwungscheiben 191, 192, an welchen sie befestigt sind, eingestellt wird. Gleichermaßen kann die Frequenz der Schwingung der Kastenrahmenanordnungen variiert werden, in dem die Größe der Zahnräder und Ketten in der Antriebseinheit 197 verändert wird.

Die typischen Geschwindigkeiten für die Schwungscheibe liegen im Bereich von 150 bis 450 Umdrehungen pro Minute.

Die Zeit, die das zu trennende Gut auf den schwingenden Trennbändern verweilt, kann geändert werden durch Einstellung der Geschwindigkeit der Bänder, um zu gewährleisten, daß Steine, Boden und Klumpen immer durch die Zwischenräume zwischen den Stegen entfernt werden, bevor die Knollen von dem Trennband 139 am Ende der Maschine abgegeben werden.

Geeignetermaßen erfolgt die Abgabe auf einen herkömmlichen Senkrechtförderer (nicht gezeigt), der geeignetermaßen ebenfalls über eine Ketten- und Zahnradverbindung von der Abtriebswelle des Getriebes 162 angetrieben wird.

Die in den Figuren dargestellten Erntemaschinen sind als gezogene zapfwellenangetriebene Modelle für zwei Reihen geeignet, und zwar vorzugsweise für zwei 36 Zoll Reihen. Jedoch können gewünschtermaßen die beiden Scharen 25, 26 (Fig. 1) ersetzt werden durch eine einzige flache Schar und die Maschine kann dann eingesetzt werden zum Abernten von Beeten, welche auf 72 Zoll Radmitten ausgerichtet sind (d. h. zur Aberntung von Karotten oder Zwiebeln).

Andere mögliche Veränderungen sind ebenfalls möglich. Beispielsweise kann die Schwinggelenkaufhängung für die Trennbänder ersetzt werden durch irgendeine andere geeignete Aufhängung, welche eine gleiche Art von Oberflächenschwingung ermöglicht, d. h. aufrechtstehende Schwinggelenke oder ein geeignetes System aus Führung und Rollenbett.

Es ist ebenfalls möglich, daß die schwingenden Trennbänder Teil einer feststehenden (nicht fahrbaren) Vorrichtung bilden, zu welcher die Hackfrüchte gebracht werden, um eine oben beschriebene Trennung vorzunehmen. So wird in Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Erfindung eine feststehende, nicht fahrbare Vorrichtung zum Trennen der Hackfrüchte von Erde und Steinen vorgesehen, wobei die Vorrichtung ein endloses Fördersieb zum Trennen des Bodens und eine Schwingeinrichtung zum Schwingen des Fördersiebs aufweist, so daß dieses hin- und herbewegt wird, wobei die Früchte am Obertrum des Fördersiebs im wesentlichen in der Ebene des Obertrums getragen werden. In diesem Fall wird das Fördersieb von einer Seite her beladen und die Hin- und Herbewegung erfolgt in Längsrichtung des Fördersiebs. In einer anderen Ausführungsform wird das Fördersieb von der Seite her beladen und die Hin- und Herbewegung erfolgt senkrecht zur Längsrichtung des Fördersiebs.

Vorzugsweise kann eine feste Vorrichtung gemäß der Erfindung irgendwelche der Merkmale aufweisen, wie sie vorstehend in Bezug auf eine Erntemaschine dargelegt worden sind, wobei die Merkmale ausgenommen sind, welche sich auf den Antrieb der Erntemaschine auf dem Boden oder auf die Fruchthebeeinrichtung und die zugehörigen Teile beziehen.

Es kann sich ebenfalls um eine selbstfahrende Erntemaschine handeln, welche die wesentlichen Merkmale der oben beschriebenen Maschine aufweist.

Der Bereich der Erfindung betrifft gezogene und selbstfahrende Versionen von Erntemaschinen, ebenso wie fest angeordnete Vorrichtungen.

Claims (3)

1. Hackfruchterntemaschine mit einem endlosen, ein Obertrum aufweisendes Fördersieb (101, 102; 138, 139) zum Abtrennen von Erde, und einer Bewegungseinrichtung (113, 118, 120; 113, 188, 189, 191, 192, 195, 199) zum Schütteln des Fördersiebs (101, 102; 138, 139) im wesentlichen in der Ebene des Obertrums, auf welchem die Hackfrüchte liegen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Fördersiebe (101; 102) zum Abtrennen der Erde an einer Schwinggelenkaufhängung (110, 111; 113) aufgehängt sind, und daß die Bewegungseinrichtung (113, 118, 120) die Fördersiebe (101, 102) in Hin- und Herbewegungen, welche um 180° phasenverschoben zueinander sind, antreibt.

2. Hackfruchterntemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung (113, 118, 120) eine Schwungscheibe (120) mit einem daran exzentrisch befestigten Kurbelzapfen aufweist, dessen Lage bezüglich der Schwungscheibe (120) einstellbar ist.

3. Hackfruchterntemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Kurbelzapfens in einer V-förmigen Nut auf der Schwungscheibe (120) einstellbar ist.