DE4035471A1 - Einrichtung zum erfassen des erntegutdurchsatzes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Erfassen des Erntegutdurchsatzes im Abscheidebereich des Dreschkorbes eines Mähdreschers, bei der die vom abgeschiedenen Erntegut ausgelösten mechanischen Impulse über Sensoren in elektrische Signale gewan­ delt werden.

Zum Erfassen des Erntegutdurchsatzes an Mähdreschern sind bereits verschiedene Einrichtungen bekannt.

So ist beispielsweise in der DE-OS 20 44 266 eine Meßeinrichtung zum Ermitteln des Körnerdurchsatzes dargestellt, bei der in der Bahn der Körner ein elektrischer Geber angeordnet ist, der auf das Auftreffen von Körnern und anderen Teilen des gedroschenen Erntegutes anspricht. Der elektrische Geber ist dabei im Strö­ mungsweg der aus dem Dreschkorb austretenden Körper angeordnet. In Abhängigkeit von der gemessenen Durchsatzmenge erfolgt dann die Steuerung der jeweils optimalen Fahrgeschwindigkeit des Mäh­ dreschers. Der wesentliche Nachteil dieser Einrichtung besteht in der unzureichenden Abtastung des Körnerstromes mit einem Geber, der sich an einer definierten Stelle unter dem Dreschkorb befin­ det. Mit diesem Geber kann nur ein geringer Abscheidebereich er­ faßt werden. Bei veränderlichen Erntebedingungen ändert sich je­ doch auch die Abscheidecharakteristik, so daß auch der Geber un­ terschiedlich beaufschlagt wird. Beispielsweise erfolgt beim Hangdrusch eine ungleichmäßige Gutzuführung zur Drescheinrich­ tung, wodurch auch im Dreschkorbbereich über die Breite das Ern­ tegut unterschiedlich verteilt ist. Bei veränderten Erntebedin­ gungen ist deshalb bei dieser Meßeinrichtung ständig ein neues Eichen erforderlich. Für eine effektive und unter allen Bedingun­ gen funktionssichere Durchsatzmessung ist dieses Meßsystem nicht geeignet.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine störungsfreie und funktionssichere Durchsatzmessung zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sensoren für die Durchsatzmessung so anzuordnen, daß ein großer Abscheidebereich des Erntegutes erfaßt wird und sich verändernde Erntebedingungen nicht auf den gemessenen Erntegutdurchsatz auswirken.

Erfindungsgemäß wird dies durch folgende Merkmale gelöst:

• a) die Sensoren sind im Bereich unterhalb der Korbdrähte zwischen den Leisten des Dreschkorbes angeordnet,
• b) die Sensoren sind über den gesamten Abscheidebereich des Dreschkorbes verteilt angeordnet,
• c) die Sensoren sind quer zur Erntegutflußrichtung zwischen je­ weils zwei benachbarten Korbwangen angeordnet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Sensoren schwingungsgedämpft in Lagern an den Korbwangen befestigt. Die Sensoren, die die Anzahl der abgeschiedenen Körner erfassen, können als induktive, kapazitive, piezo- oder optoelektrische Ge­ ber ausgeführt sein. Die durch die abgeschiedenen Körner ausgelö­ sten Signale werden für die weitere Verarbeitung in zählbare Im­ pulse geformt. Es entsteht somit eine Matrix von Meßwerten, die die abgeschiedene Körnermenge ausreichend genau über die gesamte Abscheidefläche des Dreschkorbes erfaßt. Die Zählwerte einer Rei­ he quer zur Fahrtrichtung werden gemittelt, so daß eine ungleich­ mäßige Verteilung des Erntegutes beim Hangdrusch ausgeglichen wird. Die Meßwerte in Fahrtrichtung kennzeichnen den Verlauf der Abscheidefunktion in der Durchflußrichtung. Das Flächenintegral dieser Funktion über die in die Sensorebene projizierte Abschei­ delänge, bezogen auf die Meßzeit und die Dreschkorbbreite, stellt den Korndurchsatz des Dreschkorbes dar. Wird diese Abscheidefunk­ tion bis über den Dreschkorb hinaus extrapoliert und integriert, erhält man den Gesamtkorndurchsatz. Die Fläche unter dem extrapo­ lierten Kurvenstück kennzeichnet die Kornbeaufschlagung der Strohschüttler. Ihre Belastung kann somit im voraus näherungs­ weise bestimmt werden. Die Sensorzählwerte dienen dabei als Stützstellen für eine Integration. Dazu muß zunächst das Verhält­ nis der Aufnehmerfläche der Sensoren zu dem in der Sensorebene von den Körnern durchströmten Querschnitt berücksichtigt werden. Die Sensoren mit einem hohen Impulsauflösungsvermögen werden di­ rekt unter der Abscheideebene des Dreschkorbes angeordnet, so daß keinerlei Behinderungen beim Gutdurchfluß auftreten. Für die In­ tegration der Abscheidefunktion können alle bekannten Näherungs­ verfahren angewendet werden, vorzugsweise das Sehnen-Trapez, das Tangenten-Trapez, die Simpsonsche Regel oder das Rechteckverfah­ ren. Die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung hat den Vorteil, daß während des Erntevorganges an der technologisch frühestmögli­ chen Stelle im Mähdrescher der Korndurchsatz ermittelt werden kann. Die Erfassung des Körnerstromes durch Kornzählung mittels einer Sensormatrix ermöglicht es einerseits alle Störungseinflüs­ se, die sich auf die Abscheidecharakteristik auswirken, auszu­ gleichen und andererseits kann durch eine getrennte Auswertung der Körnerteilströme am Dreschkorb bzw. am Dreschkorbüberlauf die jeweilige Belastung der Strohschüttler und der Reinigungseinrich­ tung sowie die auftretenden Körnerverluste bereits im voraus be­ stimmt werden. Aus den Ergebnissen der Meßwerte können Steuersi­ gnale für verschiedene Funktionsbaugruppen abgeleitet werden. So ist es beispielsweise möglich, den gemessenen Durchsatz als Be­ zugsgröße für den Kornverlust zu verwenden und das Ergebnis als prozentualen Kornverlust dem Mähdrescherfahrer anzuzeigen oder ihn als Steuersignal für eine automatische Regelung der Fahrge­ schwindigkeit zu nutzen. Weiterhin ist es möglich, die Verteilung der Körnerströme am Dreschkorb und am Dreschkorbüberlauf auszuwer­ ten und danach die Drehzahl der Dreschtrommel und/oder den Ab­ stand zwischen der Dreschtrommel und dem Dreschkorb so einzustel­ len, daß sich optimale Abscheideverhältnisse ergeben.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Drescheinrichtung mit den im Dreschkorb angeordneten Sensoren,

Fig. 2 die Abwicklung des Dreschkorbes in der Sensorebene in einer Längsschnittdarstellung und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Dreschkorbbe­ reiches mit einem Sensor.

Bei einem in der Fig. 1 dargestellten Tangentialdreschwerk er­ folgt zwischen der Dreschtrommel 1 und dem Dreschkorb 2 das Aus­ dreschen des Erntegutes. Der größte Teil der Körner wird dabei am Dreschkorb 2 abgeschieden. Der restliche Kornanteil wird mit dem Stroh über den Dreschkorbüberlauf 3 gefördert. Die über die Ab­ scheidefläche des Dreschkorbs 2 verteilten Sensoren 4 ermöglichen es, die unterschiedliche Verteilung des Dreschgutes auszugleichen und die Gesamtdurchsatzmenge auch bei wechselnden Erntebedingun­ gen oder Dreschguteigenschaften ausreichend genau zu erfassen. Die Sensoren 4 sind unterhalb der Korbdrähte 5 zwischen den Dresch­ leisten 6 des Dreschkorbs 2 angeordnet. Sie sind quer zur Ern­ tegutflußrichtung zwischen jeweils zwei benachbarten Korbwangen 7 schwingungsgedämpft in Lagern 8 an den Korbwangen 7 befestigt. Vorzugsweise sind jeweils zwei Sensoren 4 in Querrichtung ange­ ordnet. Auf diese Weise können Ungleichmäßigkeiten im Dreschgut­ fluß, z. B. beim Hangdrusch in Schichtlinie ausgeglichen werden. Andererseits kann in Fahrtrichtung eine punktförmige Erfassung des Abscheideverlaufes in Durchflußrichtung erfolgen, so daß sich dieser zur Berechnung des Gesamtkorndurchsatzes genauer über das Ende des Dreschkorbes 2 hinaus extrapolieren läßt. Die elasti­ schen Lager 8 aus Gummi dämpfen die Übertragung von Maschinen­ schwingungen auf die Sensoren 4. Die Befestigung der Sensoren 4 an den Korbwangen 7 hat den Vorteil, daß keine zusätzlichen Ein­ richtungen erforderlich sind, die den Dreschgutfluß behindern. An einer Stirnfläche der Sensoren 4 ist ein elektro-mechanischer Wandler angebracht, der durch eine Kapsel 9 gegen Feuchtigkeit, Staub und mechanische Beanspruchungen geschützt ist. Die Sensoren 4 lösen beim Auftreffen von Körnern ein elektrisches Signal aus, das in zählbare Impulse geformt und einem Mikrorechner zugeführt wird. Aus den Zählwerten der quer zur Fahrtrichtung angeordneten Sensoren 4 werden Mittelwerte gebildet, so daß über die Breite des Dreschkorbs 2 verteilte Ungleichmäßigkeiten ausgeglichen wer­ den. Die Zählwerte der Sensoren 4 in Fahrtrichtung charakterisie­ ren den Verlauf der Abscheidefunktion und dienen als Stützstelle zur näherungsweisen Berechnung des Korndurchsatzes.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Dreschtrommel
2 Dreschkorb
3 Dreschkorbüberlauf
4 Sensoren
5 Korbdrähte
6 Dreschleisten
7 Korbwangen
8 Lager
9 Kapsel

Claims (2)

1. Einrichtung zum Erfassen des Erntegutdurchsatzes im Abscheide­ bereich des Dreschkorbes eines Mähdreschers, bei der mechani­ sche Impulse über Sensoren in elektrische Signale gewandelt werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die Sensoren (4) sind im Bereich unterhalb der Korbdrähte (5) zwischen den Dreschleisten (6) des Dreschkorbes (2) an­ geordnet,
• b) die Sensoren (4) sind über den gesamten Abscheidebereich des Dreschkorbs (2) verteilt angeordnet,
• c) die Sensoren (4) sind quer zur Erntegutflußrichtung zwischen jeweils zwei benachbarten Korbwangen (7) ange­ ordnet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (4) schwingungsgedämpft in Lagern (8) an den Korbwan­ gen (7) befestigt sind.