DE3627267A1 - Verfahren und einrichtung zum trocknen landwirtschaftlicher erntegueter, insbesondere getreide - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen landwirt­ schaftlicher Erntegüter, insbesondere Getreide u.dgl., sowie eine zweckdienliche Einrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens.

Getreide und einige weitere landwirtschaftliche Erntegüter müssen zu ihrer Lagerung bekanntlich eine Mindesttrockenheit haben. Da die Feuchtigkeitsgehalte des frischen Ernteguts vielfach zu hoch sind, muß das Erntegut im Lagerhaus oder in Getreidesilos getrocknet werden. Dies ist energie- und kosten­ aufwendig.

Die landwirtschaftlichen Erzeuger werden bekanntlich mit Preisabschlägen belegt, wenn sie das Erntegut mit Feuchtig­ keitsgehalten abliefern, die vorgegebene Grenzwerte über­ steigen. Die Erlöseinbußen der Erzeuger sind mitunter be­ trächtlich. Besonders ungünstig ist die Ertragssituation, wenn das frische Erntegut einen Feuchtigkeitsgehalt hat, der nur verhältnismäßig geringfügig über der Toleranz­ schwelle liegt.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der sich vor allem Getreide und vergleichbare körnige Erntegüter, wie z.B. Erbsen, Bohnen u.dgl., die sich mittels der herkömmlichen Mähdrescher gewinnen lassen, in wirtschaftlicher Weise zumindest auf einen für die nachfol­ gende Lagerung oder Weiterbehandlung günstigeren Feuchtig­ keitsgehalt vortrocknen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Erntegut während des Erntevorgangs noch in der Erntemaschine einem thermischen Trocknungsprozeß unterworfen wird. Vor­ zugsweise geschieht dies in der Weise, daß das Erntegut mit Hilfe eines unter Ausnutzung der Abwärme des Verbrennungs­ motors der Erntemaschine oder ihres Zugfahrzeuges erwärmten gasförmigen oder flüssigen Heiz- bzw. Trocknungsmediums ge­ trocknet wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, das Erntegut sehr rasch, d.h. schon während des Erntevorgangs, zu trocknen oder zumindest auf ein besser lagerfähiges und mit besserem Erlös absetzbares sowie auf ein mit verminder­ tem Aufwand nachtrockenbares Erzeugnis vorzutrocknen, wobei ohnehin vorhandene Vorrichtungsteile der Erntemaschine zur Trocknung ausgenutzt werden können. Besonders wirtschaftlich gestaltet sich das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die zur thermischen Trocknung erforderliche Wärme, zumindest teil­ weise, aus der Abwärme des für den Fahrantrieb und/oder den Dreschantrieb vorhandenen Verbrennungsmotors gewonnen wird. Reicht die Abwärme nicht aus oder wird auf die Ausnutzung der Abwärme verzichtet, so kann die Trocknungswärme bedarfsweise auch durch einen zusätzlichen oder gesonderten Wärmeerzeuger insbesondere einen mit Öl oder Gas betriebenen oder elektri­ schen Wärmeerzeuger, zur Verfügung gestellt werden.

In bevorzugter Ausführung erfolgt die Trocknung durch unmit­ telbare Beaufschlagung bzw. Durchlüftung des Erntegutes mit Warmluft. Statt dessen kann aber auch mit einer indirekten Trocknung gearbeitet werden, indem die mit dem Erntegut in Kontakt gelangenden Wände der Vorrichtungsteile, z.B. mit Hilfe von Heizrohren, inneren Heizkanälen od.dgl., erwärmt werden. Auch kann mit Kombinationen der beiden vorgenannten Trocknungssysteme gearbeitet werden.

Besonders einfach und wirtschaftlich läßt sich das erfin­ dungsgemäße Verfahren durchführen, wenn der Trocknungsprozeß in einem das ausgedroschene Erntegut aufnehmenden Behälter, insbesondere dem Korntank des Mähdreschers, durchgeführt wird, der dabei z.B. mit einer Vorrichtung zur Einleitung der erwärmten Trocknungsluft ausgestattet wird. Der hierfür erforderliche Zusatzaufwand ist verhältnismäßig gering. Ein Nachrüsten vorhandener Mähdrescher läßt sich ohne besonderen Aufwand durchführen. Andererseits kann die Trocknung aber auch in anderen Vorrichtungsteilen des Mähdreschers, z.B. in vorhandenen Fördereinrichtungen für das Erntegut, z.B. in einer Förderschnecke, durchgeführt werden, wobei auch hier das Erntegut mit Warmluft durchlüftet und/oder auf in­ direktem Wege durch Wandbeheizung od.dgl. getrocknet werden kann. Wirtschaftlich günstig ist hier eine Verfahrensweise, bei der die erwärmte Trocknungsluft zugleich zum Reinigen des Erntegutes, wie vor allem zum Ausblasen von Spreu, Kurz­ stroh usw., verwendet wird. Der Reinigungsvorgang und der Trocknungsvorgang lassen sich hier in einem Arbeitsgang z.B. auf dem bewegten Kornsieb durchführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich problemlos auf her­ kömmlichen Mähdreschern durchführen, die ohne übermäßigen Aufwand entsprechend eingerichtet bzw. nachgerüstet werden können, indem die Mähdrescher mit einer thermischen Trock­ nungseinrichtung der genannten Art ausgestattet werden. Vor­ zugsweise wird dabei am Mähdrescher oder seinem Zugfahrzeug ein Wärmeaustauscher vorgesehen, der von den Abgasen und/ oder der erhitzten Kühlflüssigkeit bzw. der Kühlluft des wasser- oder luftgekühlten Verbrennungsmotors des Mäh­ dreschers als wärmeabgebendes Medium sowie von dem gasför­ migen und/oder flüssigen Trocknungs­ medium als wärmeaufnehmendes Medium durchströmt ist, wobei der Wärmeaustauscher über eine Zuführungsleitung mit der Trocknungsvorrichtung verbunden ist, die, wie erwähnt, zweck­ mäßig Bestandteil eines vorhandenen Vorrichtungsteils des Mähdreschers ist. Der Mähdrescher kann, wie erwähnt, aber auch mit einem gesonderten Lufterhitzer od.dgl. zur Erzeugung des Trocknungsmediums ausgestattet werden. Bei kombinierten Systemen wird die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß der zusätzliche Lufterhitzer nur dann eingeschaltet werden kann, wenn die Abwärme des vorhandenen Verbrennungsmotors für die Trocknung bzw. die Vortrocknung des Ernteguts nicht aus­ reicht.

Der am Mähdrescher angeordnete, das Erntegut aufnehmende Be­ hälter (Korntank) und/oder ein am Mähdrescher angeordneter Förderer (Förderschnecke) läßt bzw. lassen sich in einfacher Weise mit einer geeigneten Düsenvorrichtung zum Einblasen der erwärmten Trocknungsluft versehen. Die Düsenvorrichtung kann an der Wand des Behälters bzw. des Förderers und/oder aber aus einem Düsenstock bzw. Einsatzteil bestehen, das sich im Innenraum des Behälters befindet.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den einzelnen An­ sprüchen angegeben und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiele. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in starker schematischer Vereinfachung einen Mähdrescher, der mit einer erfin­ dungsgemäßen Trocknungseinrichtung für das Erntegut ausgestattet ist;

Fig. 2 bis 5 in Ansicht bzw. im Vertikalschnitt sowie in Draufsicht (Fig. 4) verschiedene er­ findungsgemäße Trocknungssysteme in Ver­ bindung mit einem am Mähdrescher ange­ ordneten, das Erntegut aufnehmenden Be­ hälter (Korntank).

Der in Fig. 1 in starker schematischer Vereinfachung darge­ stellte Mähdrescher, der als Selbstfahrer oder als Anhänge­ mähdrescher ausgebildet sein kann, besteht u.a. aus dem Chassis mit Fahrwerk 1, dem Mähbalken 2 mit darüber angeord­ neter Haspel 3, dem Dreschkorb 4 mit rotierender Dreschtrom­ mel 5, dem angetriebenen Hordenschüttler 6, einer von einem Schwingantrieb angetriebenen Siebvorrichtung 7 mit zugeord­ netem Gebläse 8, dem an der Oberseite angeordneten Behälter bzw. Korntank 9, der das ausgedroschene und gereinigte Korn aufnimmt und an seinem trichterförmig nach unten zulaufenden Ende eine Austragschnecke 10 für das Korn aufweist. Die Be­ schickung des Behälters bzw. Korntanks 9 mit dem Korn erfolgt über einen Elevator 11, der das Korn unterhalb der Siebvor­ richtung 7 aufnimmt und es zum Behälter 9 hochfördert, wo es von oben in den Behälter abgegeben wird. Die Zuführung des ausgedroschenen Korns aus dem Raum unterhalb der Siebvorrich­ tung 7 zu dem Elevator 11 erfolgt mittels einer Körner­ schnecke 12. Ferner ist der Mähdrescher mit einem Motor 13 für den Dreschantrieb und ggf. den Fahrwerksantrieb versehen. Der Motor besteht aus einem wassergekühlten oder einem luft­ gekühlten Verbrennungsmotor.

Die Abwärme des Motors 13 wird mit Hilfe eines Wärmeaustau­ schers 14 zur Erwärmung eines gasförmigen oder flüssigen Trocknungsmediums ausgenutzt. Als Wärmeaustauscher 14 können herkömmliche Kühlersysteme Verwendung finden, wie sie bei wassergekühlten Motoren bekannt sind. Das erhitzte Kühlwas­ ser des Motors 13 gibt dabei seine Wärme an den mittels ei­ nes Ventilators über die Kühlflächen geführten Luftstrom ab. Der erwärmte Luftstrom wird als Trocknungsluft über eine lediglich schematisch angedeutete Leitung 15 demjenigen Vor­ richtungsteil des Mähdreschers zugeführt, in dem die Trock­ nung stattfindet, im gezeigten Ausführungsbeispiel dem Be­ hälter bzw. Korntank 9.

Es empfiehlt sich, den Wärmeaustauscher 14 so auszubilden, daß er von den heißen Abgasen des Verbrennungsmotors 13 durchströmt wird, so daß auch die Wärmeenergie der Abgase zur Erwärmung des Trocknungsmediums ausgenutzt werden kann. Zu diesem Zweck weist der Wärmeaustauscher 14 im Inneren von den heißen Abgasen des Motors 13 durchströmte Kanäle auf. Der Austritt der Abgase aus dem Wärmeaustauscher 14 erfolgt über das bei 16 angedeutete Auspuffrohr.

Bei luftgekühltem Verbrennungsmotor 13 kann die erwärmte Kühlluft unmittelbar als Trocknungsluft eingesetzt werden. Wird der Trocknungsvorgang auf indirektem Wege durch Wand­ beheizung z.B. des Behälters 9 bewirkt, so kann das erhitzte Kühlwasser des Motors 13 auch ohne Einschaltung eines Wärme­ austauschers als Beheizungsmedium verwendet werden. Es empfiehlt sich aber, die Abwärme der heißen Abgase des Motors 13 zur Erwärmung des Trocknungsmediums (Luft oder Wasser) aus­ zunutzen, was, wie erwähnt, dadurch geschieht, daß die heißen Abgase durch den Wärmeaustauscher 14 geleitet werden.

In Fig. 1 ist ein zusätzlicher Lufterwärmer 17 angedeutet, der mit Öl oder Gas betrieben werden kann, um das Trocknungs­ medium auf die gewünschte Trocknungstemperatur zu erwärmen. Das erwärmte Trocknungsmedium kann über eine Leitung 18, die mit der Leitung 15 in Verbindung steht, zu dem Vorrichtungs­ teil 9 geführt werden, in dem die Trocknung erfolgt. Es empfiehlt sich, in der Leitungsverbindung ein Ventil 19 an­ zuordnen, welches nur dann geöffnet wird, wenn der Erhitzer 17 in Betrieb genommen wird.

In den Fig. 2 bis 5 sind verschiedene Trocknungseinrichtungen als Ausführungsbeispiele gezeigt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 weist der Behälter 9 in seinem unteren trichter­ förmigen Bereich an seiner Wandung eine größere Anzahl an Luftdüsen 20 auf, durch die erwärmte Trocknungsluft nach oben in den Behälter und in die von oben in den Behälter aufgegebe­ ne Kornmasse ausgeblasen wird. Die Düsen 20 stehen mit dem Innenkanal 21 der unteren Behälter-Doppelwand oder mit an der unteren Behälterwand außenseitig angeordneten Verteilerlei­ tungen in Verbindung, die ihrerseits über eine Leitung 22 an den Wärmeaustauscher oder Erhitzer angeschlossen sind. Mit 23 ist ein Ventilator bezeichnet, der bei luftgekühltem Motor 13 die am Kühler 24 vorbeiströmende und dadurch erwärmte Luft ansaugt und über die Leitungen 22, 21 den Düsen 20 zuführt. Die erwärmte Trocknungsluft durchlüftet das im Behälter 9 befindliche Korn, wodurch dieses in der gewünschten Weise getrocknet bzw. vorgetrocknet wird.

Ist der Motor 13 ein wassergekühlter Motor, so kann das er­ wärmte Kühlwasser, wie oben erwähnt, über den Wärmeaustau­ scher 14 (Fig. 1) die Trocknungsluft erwärmen, die dann von dem Ventilator 23 über das Leitungssystem 22, 21 den Düsen 20 zugeführt wird. Auch kann die zugeführte Trocknungsluft mit Hilfe des in Fig. 1 gezeigten Erhitzers 17 erwärmt wer­ den, der zweckmäßig als Heißlufterzeuger arbeitet.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der­ jenigen nach Fig. 2 im wesentlichen nur im Düsensystem des Behälters bzw. Korntanks 9. Das Düsensystem wird hier von einem Düsenstock bzw. einem Einsatzteil 25 gebildet, das sich im Bodenbereich des Behälters über der Austragschnecke 10 befindet und aus einem etwa kegelförmigen Körper mit Wanddurchbrechungen besteht. Der so gebildete kegelförmige Korb weist die Düsen 20 für die erwärmte Trocknungsluft auf, die hier ggf. unter Verwirbelung nach oben und zur Seite hin in den Behälter 9 ausgeblasen wird.

Es versteht sich, daß anstelle des etwa kegelförmigen Düsen­ korbes 25 nach Fig. 3 auch andere Düseneinsätze im Behälter 9 angeordnet werden können.

Fig. 4 zeigt eine Trocknungseinrichtung mit indirekter Trock­ nung des Ernteguts mit Hilfe eines zirkulierenden flüssigen Trocknungsmediums. Der Behälter bzw. Korntank 9 weist hier von dem Trocknungsmedium durchströmte Heizkanäle 26 und 27 auf. Der oder die Kanäle 26 werden dabei von dem Doppelman­ tel 28, 29 des Behälters 9 gebildet, während sich die Heiz­ kanäle 27 in Behältereinbauten befinden, bei dem dargestell­ ten Ausführungsbeispiel in sternförmig im Behälter 9 angeord­ neten wand- oder rohrartigen Heizelementen 30, deren Heiz­ kanäle 27 mit dem oder den Heizkanälen 26 verbunden sind. Die Zuführung des Trocknungsmediums zu den Heizkanälen 26, 27 erfolgt über eine Zuführungsleitung 31 mit Umwälzpumpe 32. Der Rücklauf des Kreislaufes kann über eine zentrale Leitung 33 im Behälter 9 erfolgen. Die Leitung 31 ist an einen Warm­ wassererzeuger, z.B. an den Kühlwasserkreislauf des wasser­ gekühlten Motors 13, an den Wärmeaustauscher 14 oder den Er­ hitzer 17 angeschlossen. Das von oben in den Behälter 9 ein­ gebrachte Getreide od.dgl. gelangt mit den erwärmten Wandun­ gen der Heizelemente in Berührung und wird hierdurch abge­ trocknet.

In Fig. 5 ist ein geändertes System dargestellt, bei dem an­ stelle der radialen Heizelemente 27 im unteren Bereich des Behälters 9 ein etwa kegelförmiges Einsatzteil 34 angeordnet ist, das ebenfalls von dem erwärmten Trocknungsmedium durch­ strömt wird und demgemäß das im Behälter 9 befindliche Ge­ treide beim Abziehen mit Hilfe der Austragschnecke 10 er­ wärmt und trocknet.

Es versteht sich, daß auch bei indirekter Trocknung mit Hilfe eines flüssigen Trocknungsmediums bzw. Warmwasser unterschied­ liche Ausführungsformen für die Beheizung möglich sind und daß solche indirekten Beheizungssysteme kombiniert werden können mit Systemen, bei denen das Erntegut zugleich durch Einblasen von Luft durchlüftet wird. Auch können diese Systeme in Ver­ bindung mit anderen Maschinenteilen des Mähdreschers, z.B. einem Elevator, einer Förderschnecke, einem Auslaufrohr od. dgl., Verwendung finden.

Insbesondere dann, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des frischen Ernteguts nur geringfügig über einem Grenzwert liegt und eine Trocknung des Ernteguts nur um einige wenige Prozent oder so­ gar nur um den Bruchteil eines Prozents erforderlich ist, kann der thermische Trocknungsprozeß auch mit Hilfe von außen an­ gesaugter, nicht eigens vorgewärmter Außenluft erfolgen, die in eine am Mähdrescher angeordnete Kammer, insbesondere den Behälter bzw. Korntank 9, eingeblasen wird und dabei die Ge­ treidemasse so stark umspült und durchlüftet, daß der ge­ wünschte Trocknungseffekt auch ohne zusätzliche Wärmezufuhr erzielt wird. Im allgemeinen wird das Erntegut im Mähdrescher nach erfolgter Reinigung getrocknet. Als Wärmeerzeuger werden, wie erwähnt, vorzugsweise Systeme eingesetzt, mit denen sich die Abwärme des ohnehin vorhandenen Verbrennungsmotors aus­ nutzen läßt. Verwendbar sind aber auch elektrische Trocknungs­ bzw. Beheizungseinrichtungen, wie vor allem elektrische Mikrowellenerzeuger oder Infraroterzeuger.

Claims (16)

1. Verfahren zum Trocknen landwirtschaftlicher Erntegüter, insbesondere Getreide u.dgl., dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Erntegut während des Erntevorganges noch in der Erntemaschine einem thermi­ schen Trocknungsprozeß unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Erntegut mit Hilfe eines unter Ausnutzung der Abwärme des Verbrennungsmo­ tors (13) der Erntemaschine oder ihres Zugfahrzeuges erwärmten gasförmigen oder flüssigen Heiz- bzw. Trocknungsmediums getrocknet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Erntemaschine oder ihrem Zugfahrzeug mittels eines Lufterhitzers Warmluft er­ zeugt wird, die als Blasluft durch das Erntegut hindurch­ geführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in eine das gereinigte Erntegut aufnehmenden Kammer, z.B. in einem Behälter bzw. Korntank (9) von außen ohne zusätzliche Erwärmung ange­ saugte Außenluft als Spülluft eingeblasen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die thermische Trocknung in einem das Erntegut aufnehmenden Vorratsbehälter bzw. Korntank (9) eines Mähdreschers oder/und in einem das Erntegut innerhalb der Erntema­ schine befördernden Förderer (10, 11, 12), wie insbeson­ dere einer Förderschnecke oder einem Elevator od.dgl., durch Wandbeheizung und/oder durch Einblasen von Warm­ luft und/oder auf elektrischem Wege, wie vor allem mit­ tels eines Mikrowellenerzeugers oder Infrarot-Erzeugers durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Erntegut z.B. auf einem Sieb (Körnersieb 7) mit Hilfe eines die leichten Schmutzteile (Spreu u.dgl.) abführen­ den Blasluftstromes gereinigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Trocknung mit einem auf der Erntemaschine erwärmten Reinigungsluftstrom gearbeitet wird.

7. Mähdrescher zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer thermi­ schen Trocknungseinrichtung für das Erntegut versehen ist.

8. Mähdrescher nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß er mit einem Wärme­ tauscher (14) versehen ist, der von den Abgasen und/ oder dem erhitzten Kühlmedium des Verbrennungsmotors (13) des Mähdreschers als wärmeabgebendes Medium sowie von einem gasförmigen und/oder flüssigen Trocknungs­ medium als wärmeaufnehmendes Medium durchströmt ist, wobei der Wärmetauscher (14) über eine Zuführungslei­ tung (22, 31) mit der Trocknungseinrichtung verbunden ist.

9. Mähdrescher nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem mit Gas oder Öl betriebenen Wärmeerzeuger (17), insbeson­ dere einem Lufterhitzer, für die Erwärmung des gas­ förmigen oder flüssigen Trocknungsmediums versehen ist.

10. Mähdrescher nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtung an einem das Erntegut aufnehmen­ den Behälter (9), insbesondere dem Korntank des Mäh­ dreschers, und/oder an einem der Beförderung des Ernte­ guts dienenden Maschinenteil, z.B. einem Elevator (11), einer Förderschnecke (12) od.dgl. angeordnet ist.

11. Mähdrescher nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Behälter (9) und/oder das Maschinenteil (10, 11, 12) mit einer Düsenvorrich­ tung (20, 25) zum Einblasen von erwärmter Trocknungsluft versehen ist.

12. Mähdrescher nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Düsenvorrichtung (20, 25) im Bodenteil des Behälters (9) angeordnet ist.

13. Mähdrescher nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (9) und/oder das dem Erntegut-Transport dienende Maschinen­ teil (10, 11, 12) mit einer Wandbeheizung versehen ist bzw. sind.

14. Mähdrescher nach einem der Ansprüche 10 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß im Inne­ ren des Behälters (9) Heizelemente (30, 34) in Gestalt von Heizrohren, Heizplatten od.dgl. angeordnet sind.

15. Mähdrescher nach einem der Ansprüche 10 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtung ein im Behälter (9) angeordnetes Einsatzteil (25, 34) aufweist.

16. Mähdrescher nach einem der Ansprüche 7 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß er mit einer elektrischen Trocknungs- bzw. Erwärmungseinrich­ tung, z.B. einem Mikrowellenerzeuger, einem Infrarot­ erzeuger od.dgl. versehen ist.