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Diese
Erfindung bezieht sich auf einen Höhenförderer für Schüttgut und verwandte Vorrichtungen,
insbesondere jedoch nicht ausschließlich zur Verwendung in Erntemaschinen,
Körnersilos
und Schüttgutbehältern.
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Ein
Beispiel der Massenströmung
oder Schüttgutströmung von
sogenanntem „Schüttgut" ist die Strömung von
Körnern
zu dem Körnertank
in einem Mähdrescher.
Es ist bekannt, ein Strömungsmessgerät vorzusehen,
das durch Messen von Kräften
dieser Strömung
auf eine Sensoroberfläche
arbeitet. Derartige Strömungsmessgeräte können weiterhin
beispielsweise in Schüttgutbehältern, Silos, anderen
Ernte- und Mähmaschinen
als Mähdreschern,
in Fördermaschinen
und verschiedenen Arten von Herstellungsgeräten und medizinischen Apparaten
verwendet werden.
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Die
Schüttgutströmung kann
weiterhin beispielsweise die Strömung
von Körnermassen
und Chemikalien in Transportfahrzeugen (wie z. B. Tankfahrzeugen,
Schiffen, Eisenbahn-Tankwagen), die Strömung von beispielsweise pulverartigen
Materialien und Materialien mit größerer Teilchengröße, wie z.
B. Früchte,
Gemüse,
Kohle, Mineralien und Erze und sogar die Strömung von Flüssigkeiten mit hoher Viskosität umfassen.
Somit kann die Erfindung allgemein bei der Höhenförderung von Flüssigkeiten brauchbar
sein, deren Viskosität
sich mit der Zeit ändert.
In allgemeinen Ausdrücken
kann die Schüttgut- oder
Massenströmung
von Material in diesem Zusammenhang als irgendeine Strömung von
Material betrachtet werden, das mit einer Oberfläche in Berührung steht, wobei die Reibungswirkungen
zwischen der Oberfläche
und dem Material üblicherweise
die maximale Strömungsrate
beeinflussen, wobei dieses Material ein Freiflussverhalten aufweist.
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Die
EP-A-0 853 234 enthält
eine Diskussion der Anwendungen von Massenströmungs-Messgeräten zur
Messung der Massenströmungsrate
oder Durchflussmenge von Schüttgut-Materialien
in der Mähdrescher-Technik
sowie eine Diskussion einiger bekannter Massenströmung- oder
Durchflussmengen-Messgeräte.
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Die
Anordnung nach der EP-A-0 853 234 ist eine äußerst erfolgreiche Vorrichtung
zur Messung der Massenströmungsrate
von beispielsweise Körnern
in einem Mähdrescher
ohne Verringerung oder Unterbrechung der Strömung der Körner. Die Erfindung ist auf
die Erzielung zusätzlicher
Vorteile über die
hinaus gerichtet, die sich bei Massenströmungs-Messinstrumenten unter
Verwendung der Anordnungen und Verfahren gemäß der EP-A-0 853 234 ergeben,
jedoch ohne Beschränkung
hierauf.
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In
einem Mähdrescher
hebt der Körner-Höhenförderer Körner zwischen
der Körnerreinigungsvorrichtung
und der Verdrängungs-Förderschnecke an,
die ihrerseits die Körner
in den Körnertank überführt. Als
Ergebnis der Verwendung eines Mähdreschers
während
einer Erntesaison dehnt sich die einen Hauptteil des Körner-Höhenförderers
bildende Kette und wird schlaft.
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Die
Kette weist üblicherweise
eine endlose ovale oder ähnliche
Form auf, die an ihren unteren und oberen Enden um ein Antriebskettenrad
(am unteren Ende des Höhenförderers)
bzw. ein Spann-Kettenrad (angetriebenes Kettenrad) (am oberen Ende des
Höhenförderers)
gelegt ist. Es ist daher üblich, eine
lösbare
und in ihrer Lage festlegbare Befestigung für das Spann-Kettenrad vorzusehen,
das in seiner Position einstellbar ist, beispielsweise in einer Richtung
parallel zur langgestreckten Achse der ovalen Form. Der Fahrer oder
Wartungsingenieur des Mähdreschers
kann die Befestigung lösen,
um einen Durchhang in der Kette zu beseitigen, indem das Spannkettenrad
neu angeordnet wird, worauf die Befestigung erneut festgelegt wird.
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Die
Höhenförderer-Kette
haltert eine Reihe von Höhenförderer-Schaufeln,
die sich mit der Kette während
des Betriebs des Höhenförderers
bewegen. Die Schaufeln nehmen Körner
an der Basis des Höhenförderers
auf, fördern
sie zu dessen Oberseite und schleudern dann aufgrund der Ortskurven
der Schaufeln (die ihrerseits durch die Form der Kette und des Kettenrades
festgelegt sind) die Körner
an der Oberseite des Höhenförderers
nach außen.
Die Bewegungsbahnen der Körner
sind durch die Innenwände
eines hohlen konkaven Höhenförderer-Kopfes
festgelegt, der das im Übrigen
offene obere Ende des Höhenförderers
umschließt.
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Der
Höhenförderer-Kopf
führt die
Körner
zu einer Verdrängungs-Förderschnecke,
die die Körner zum
Körnertank
für reine
Körner
des Mähdreschers fördert.
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Es
ist bekannt, in dem Strömungspfad
der Körner
zwischen dem Höhenförderer und
der Verdrängungs-Förderschnecke
die Sensoroberfläche
einer Massenströmungs-Messeinrichtung (Messgerät) zu installieren,
wie sie beispielsweise in der EP-A-0 853 233 oder der EP-A-0 853
234 beschrieben ist. Typischerweise dienen die Wände des Höhenförderer-Kopfes als Einführungs-Führungsoberfläche zum Führen der
Körner
in Kontakt mit der Sensoroberfläche.
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Die
Ortskurve der Höhenförderer-Schaufeln ist
in der Nähe
der Oberseite des Körner-Höhenförderers
gekrümmt.
Die obere Wand des Höhenförderer-Kopfes
weist allgemein eine komplementäre Form
zu den Ortskurven der Schaufeln in diesem Bereich auf. Entsprechend
ist der Abstand zwischen den freien Kanten der Schaufeln und dieser
Wand im Wesentlichen konstant, zumindest über eine gewisse Länge der
oberen Wand.
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Ein
proportionaler Anteil der von den Schaufeln geförderten Körner fällt durch den Spalt zwischen
den Schaufelenden und der oberen Wand des Kopfes des Höhenförderers.
Als Ergebnis eines Nachspannens der Höhenförderer-Kette in der vorstehend
beschriebenen Weise wird dieser Spalt kleiner. Entsprechend nimmt
der Anteil der Körner,
die von den Schaufeln über
diesen Abstand herunterfallen, nach dem Nachspannen ebenfalls ab,
mit dem Ergebnis, dass die Körner
mit einer stärker
kontrollierten Geschwindigkeit auf die Sensoroberfläche strömen, als
dies vor dem Nachspannvorgang der Fall war, weil die Körner weniger
durch den Feuchtigkeitsgehalt der Körner, die Körnergröße usw. beeinflusst wird.
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Eine
derartige Verringerung des Anteils der Körner, die von den Schaufeln
des Höhenförderers herunterfallen,
führt dazu,
dass ein größerer Anteil der
geförderten
Körner
auf die Sensoroberfläche
des Massenströmungs-Messgerätes mit
einer kontrollierten Geschwindigkeit aufprallt. Dies vergrößert andererseits
auch die mittlere Geschwindigkeit, mit der die Kömer die Sensor-Messoberfläche erreichen.
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Das
Massenströmungs-Messgerät wird teilweise
unter der Annahme geeicht, dass die Körner auf die Sensoroberfläche mit
einer bekannten Geschwindigkeit aufprallen. Es ist klar zu erkennen, dass
die oben erwähnte Änderung
der mittleren Geschwindigkeit der Körner diese Annahme ungültig macht
und daher die Genauigkeit des Massenströmungs-Messgerätes nach
dem Nachspannen der Kette verringert.
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Höhenförderer für Schüttgut geschaffen, der Folgendes
umfasst:
ein hohles, sich nach oben erstreckendes Höhenförderer-Gehäuse, das
jeweilige untere und obere Öffnungen
aufweist und im Wesentlichen einen endlosen flexiblen Förderer zum
Fördern
von Schüttgut, das
in das Gehäuse
an der unteren Öffnung
eintritt, zur oberen Öffnung
umschließt,
wobei der Höhenförderer eine
Kopfbaugruppe mit einer Anzahl von Bauteilen einschließt, die
aneinander befestigt sind, um einen hohlen starren Verschluss zu
bilden, der die obere Öffnung
des Höhenförderer-Gehäuses verschließt, wobei
der Höhenförderer-Kopf
innerhalb des hohlen starren Verschlusses eine Führungsfläche zum Führen von Schüttgut in
dem Höhenförderer-Kopf
haltert, wobei der Höhenförderer-Kopf
weiterhin folgende Teile einschließt, die in dem hohlen starren
Verschluss gehaltert sind:
- (i) eine Sensoroberfläche eines
Massenströmungs-Messgerätes, auf
die die Führungsoberfläche Schüttgut nach
dessen Höhenförderung durch
den Förderer
führt;
und
- (ii) eine drehbare Antriebsübertragungs-Baugruppe
zum drehbaren Eingriff und zum Spannen des flexiblen Förderers;
dadurch
gekennzeichnet, dass der Höhenförderer-Kopf
ein Hebelbauteil einschließt,
das sich seitlich von dem Höhenförderer über die
Sensoroberfläche
hinaus erstreckt, wobei das Hebelbauteil schwenkbar an einem Schwenkpunkt
befestigt ist, der gegenüber
dem Höhenförderer-Gehäuse festgelegt
ist, wobei sich beim Verschwenken des Hebelbauteils um den Schwenkpunkt
der Höhenförderer-Kopf und die von
diesem gehalterten Bauteile zusammen bewegen, so dass eine Einstellung
der Spannung in dem Förder
ohne wesentliche Änderung
der Positionen des Förderers,
der Führungsoberfläche und
der Sensoroberfläche
relativ zueinander ermöglicht
wird.
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Ein
Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass sich der Spalt zwischen
den freien Kanten der Schaufeln und dem Höhenförderer-Kopf nicht als Ergebnis
eines Nachspannvorganges der Kette ändert. Entsprechend wird die
Genauigkeit des Massenströmungs-Messgerätes aufrecht
erhalten.
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Vorzugsweise
schließt
der endlose flexible Förderer
eine endlose Kette ein, die eine Reihe von Schüttgut-Höhenfördererschaufeln haltert, die Schüttgut von
der unteren Öffnung
anheben und es in Richtung auf die Sensoroberfläche an der genannten oberen Öffnung schleudern,
wobei die Kette eine sich nach oben erstreckende ovalförmige Bahn
des Förderers
definiert und an den unteren und oberen Enden der ovalen Form jeweils
um ein Antriebskettenrad bzw. ein Spannkettenrad gelegt ist, das
einen Teil der drehbaren Antriebsübertragungs-Baugruppe bildet,
wobei beim Verschwenken des Höhenförderer-Kopfes
nach oben das Spannkettenrad die Spannung in der Kette vergrößert. Diese
Merkmale machen den Höhenförderer der
Erfindung in vorteilhafter Weise zur Verwendung in einem Mähdrescher
geeignet.
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Bei
bevorzugten Ausführungsformen schließt der Höhenförderer-Kopf
eine Befestigungsklappe ein, die ein Massenströmungs-Messgerät haltert,
wobei die Befestigungsklappe zu öffnen
ist und eine Öffnung
in dem Höhenförderer-Kopf
verschließt, eine
Durchbrechung einschließt,
und wobei an der Befestigungsklappe starr ein Massenströmungs-Messgerät befestigt
ist, von dem sich ein Bestandteil durch die Durchbrechung erstreckt,
wodurch die Sensoroberfläche
des Massenströmungs-Messgerätes in dem
hohlen starren Verschluss gehaltert ist, während der Rest des Massenströmungs-Messgerätes außerhalb
des hohlen starren Verschlusses gehaltert ist. Diese Anordnung stellt
in vorteilhafter Weise sicher, dass lediglich die Sensoroberfläche des
Massenströmungs-Messgerätes der
Raumumgebung innerhalb des Höhenförderer-Kopfes
ausgesetzt ist.
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Die
Befestigungsklappe kann vorzugsweise schwenkbar an dem Höhenförderer-Kopf befestigt sein,
wodurch die Klappe zwischen einer geschlossenen Stellung, in der
die Sensoroberfläche
innerhalb des hohlen starren Verschlusses liegt, und einer offenen
Stellung beweglich ist, in der die Sensoroberfläche im Wesentlichen oder vollständig außerhalb des
hohlen starren Verschlusses liegt. Diese Konfiguration ermöglicht einen
leichten Zugang an die Sensoroberfläche des Massenströmungs-Messgerätes zu Reinigungs-
und Wartungszwecken, beispielsweise zum Ersatz einer Verkleidungsplatte,
die an dem Sensor-Bauteil befestigt ist, um die eigentliche Sensoroberfläche zu bilden.
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In
besonders bevorzugten Ausführungsformen
schließt
der Höhenförderer eine
lösbare
Rastvorrichtung zum lösbaren
Befestigen der Befestigungsklappe in deren geschlossener Stellung
ein. Dies stellt eine einfache robuste Maßnahme zum Festhalten der Befestigungsklappe
in der geschlossenen Stellung dar.
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Das
Massenströmungs-Messgerät kann irgendeine
eine Anzahl von unterschiedlichen Formen aufweisen. Eine bevorzugte
Ausführungsform schließt Folgendes
ein:
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- einen starren Verankerungsteil, der starr an dem Höhenförderer-Kopf
befestigt ist;
- ein starres Befestigungsbauteil, an dem starr eine Sensoroberflächen-Baugruppe befestigt
ist;
- eine elastisch verformbare Verbindung; und
- eine Lastzelle
- die in Serie in einem Lastübertragungskreis
verbunden sind.
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Diese
Form des Messgerätes
ist in zweckmäßiger Weise
kompakt. Die elastisch verformbare Verbindung und die Lastzelle
ergeben eine Flexibilität
für eine
im Übrigen
im Wesentlichen starre Struktur. Weil es zwei flexible Bestandteile
in dem Lastübertragungskreis
gibt, kann die Gesamtsteifigkeit des Gerätes kontrolliert werden, indem
die Steifigkeit der elastisch verformbaren Verbindung bzw. der Lastzelle
ausgewählt
wird.
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Zweckmäßigerweise
ist ein Teil der Lastzelle an dem Verankerungsteil befestigt, und
das Massenströmungs-Messgerät schließt ein starres
Verbindungsglied ein, das einen weiteren Teil der Lastzelle und
den Befestigungsteil miteinander verbindet. Vorzugsweise ergeben
die Lastzelle und das starre Verbindungsglied eine Vorspannung der
elastisch verformbaren Verbindung.
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Dies
stellt in vorteilhafter Weise sicher, dass selbst dann, wenn keine
Körner
auf die Sensoroberfläche
strömen,
das Massenströmungs-Messgerät ein Ausgangssignal
erzeugt. Dies erleichtert andererseits die Beseitigung einer Drift
aus dem Ausgangssignal der Messvorrichtung bei einer Körnerströmung von
Null.
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Bei
der bevorzugten Form des Massenströmungs-Messgerätes schließen die
elastisch verformbare Verbindung und die Lastzelle jeweilige Verformungsachsen
ein, die im Gebrauch des Körner-Höhenförderers
nicht zusammenfallen. Dies stellt sicher, dass die Steifigkeiten
der Lastzelle und der elastisch verformbaren Verbindung additiv
sind, wodurch ein Betrieb des Messgerätes sichergestellt wird.
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Bei
der derzeit am stärksten
bevorzugten Ausführungsform
des Massenströmungs-Messgerätes schließt der Verankerungsteil
eine durchgehende Öffnung
ein, und das starre Verbindungsglied erstreckt sich durch die Öffnung,
um die Lastzelle und das Befestigungbauteil miteinander zu verbinden. Diese
Anordnung der Bauteile unterstützt
beträchtlich
die Erzielung einer Kompaktheit des Gerätes.
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Der
Verankerungsteil, die elastisch verformbare Verbindung und das Befestigungsbauteil
können
einstückig
miteinander gebildet werden. Eine Möglichkeit, diese Konfiguration
zu erzielen, besteht in einer maschinellen Bearbeitung des Verankerungsteils,
der elastisch verformbaren Verbindung und des Befestigungsbauteils
aus einem einzigen Block eines bevorzugten Metalls.
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Die
einstückige
Eigenart der vorstehend erwähnten
Bauteile ergibt einen Schwenkpunkt, der im Wesentlichen gegenüber den
nachteiligen Wirkungen der Abnutzung und der Verunreinigung beispielsweise
mit Staub und Fett nicht empfindlich ist. Weiterhin kann die Eigenfrequenz
der elastisch verformbaren Verbindung während der Herstellung des Bauteils
sorgfältig
kontrolliert werden. Dies ist äußerst vorteilhaft,
weil beispielsweise das Innere eines Mähdreschers erheblichen Schwingungen
ausgesetzt ist. Die Möglichkeit
eines Abgleichs der Eigenfrequenz der elastisch verformbaren Verbindung
während
der Herstellung hilft bei der Beseitigung von Störungen, die aus derartigen
Schwingungen entstehen, aus dem resultierenden Massenströmungssignal,
das von der Lastzelle erzeugt wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
des Massenströmungs-Messgerätes wirkt
die elastisch verformbare Verbindung als ein Schwenkpunkt, um den
das von der Kraft der Körner
auf die Sensoroberfläche
erzeugte Moment wirkt. Für
eine hohe Empfindlichkeit des Gerätes ist die Steifigkeit der
elastisch verformbaren Verbindung kleiner als die Steifigkeit der
Lastzelle.
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Die
Sensoroberflächen-Baugruppe
des Massenströmungs-Messgerätes schließt vorzugsweise zumindest
eine starre Sensorhalterung, die starr an dem Befestigungsbauteil
befestigt und sich von diesem zu einer Seite der elastisch verformbaren
Verbindung erstreckt, sowie ein Sensor-Bauteil ein, das eine Sensoroberfläche einschließt und das
an der Sensorhalterung befestigt ist, wodurch die Massenströmung des
Materials auf die Sensoroberfläche eine
Auslenkung der elastisch verformbaren Verbindung und der Lastzelle
hervorruft.
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Eine
derartige Sensorhalterung ist in zweckmäßiger Weise robust und kompakt
und weist eine hohe Eigenfrequenz auf, wodurch die Beseitigung von
Störschwingungen
aus dem Ausgangssignal des Massenströmungs-Messgerätes unterstützt wird.
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Wenn
der Höhenförderer in
der vorstehend genannten Weise eine Befestigungsklappe einschließt, erstreckt
sich die oder jede Sensorhalterung durch eine durchgehende Öffnung in
der Befestigungsklappe, wodurch im Gebrauch des Höhenförderers
der Sensor auf einer Seite der Befestigungsklappe im Inneren des
hohlen Verschlusses liegt, während
im Wesentlichen der Rest des Massenströmungs-Messgerätes hiervon
durch die Befestigungsklappe auf Abstand gehalten wird.
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Dies
ermöglicht
es in vorteilhafter Weise, dass lediglich die Sensoroberfläche der
rauen Umgebung im Inneren des Höhenförderer-Kopfes
ausgesetzt ist.
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Bei
einer Ausführungsform
des Massenströmungs-Messgerätes erstreckt
sich die oder jede Sensorhalterung zusätzlich auf der entgegengesetzten
Seite der elastisch verformbaren Verbindung und weist eine hieran
befestigte Ausgleichsmasse auf, die ein Gegengewicht zur Masse des
Sensor-Bauteils darstellt. Dies ermöglicht es in vorteilhafter
Weise, dass das von dem Massenströmungs-Messgerät beigetragene
Moment im Wesentlichen gleich Null ist, wodurch sich eine größere Genauigkeit
und eine Einfachheit der Signalverarbeitung ergibt.
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Wenn
die Körner
von dem Höhenförderer auf die
Sensoroberfläche
geschleudert werden, neigt die Körnerströmung dazu,
sich aufzuspreizen. Bevor die Strömung das Ende der Sensorplatte
erreicht, neigt sie dazu, die Seitenkanten der Platte zu erreichen. Daraus
folgt, dass nicht die Gesamtströmung
von dem Messgerät über die
gesamte Länge
der Sensoroberfläche
erfasst wird.
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Die
Position und die Menge der Körner,
die von der Sensorplatte entlang der Seiten herabströmen, hängt von
der Massenströmung,
der Erntegut-Art, dem Feuchtegehalt der Körner und der Neigung der Maschine
ab, auf der der Sensor befestigt ist. Diese Parameter können sich
erheblich unter den Bedingungen ändern,
unter denen die Maschine (beispielsweise ein Mähdrescher) arbeiten muss.
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Daher
besteht ein weiteres optionales Merkmal des Höhenförderer-Kopfes gemäß der Erfindung darin,
dass in den hohlen starren Verschluss ein Paar von zueinander parallelen
Seitenwänden
eingefügt ist,
die mit Abstand voneinander angeordnet sind, um die seitlichen Begrenzungen
eines Teils der Bewegungsbahn jedes der Förderer zu bilden, wobei gegenüberliegende
Teile der Seitenwände
in der Nähe der
Bewegungsbahn des abgeschleuderten Schüttgut-Materials verdickt sind.
Diese Anordnung vermeidet das vorstehende Problem der Aufspreizung
der Strömung
auf der Sensoroberfläche.
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Ein
weiteres bevorzugtes Merkmal der Seitenwände der Sensoroberfläche schließt eine
Verdickung der gegenüberliegenden
Teile durch Platten ein, die im Wesentlichen die gleiche Form und
Abmessungen wie die gegenüberliegenden
Seitenwandteile aufweisen und an den gegenüberliegenden Seitenwandteilen
befestigt sind. Zweckmäßigerweise
schließen
die seitlichen Kanten der Sensoroberfläche von dieser vorspringend
eine Anzahl von Wänden
ein, die Begrenzungen für
die seitliche Bewegung des Schüttgut-Materials
auf der Sensoroberfläche
bilden, und die Anzahl der Wände
ist durch ein Paar von ebenen parallelen, mit gegenseitigem Abstand
angeordneten Wänden
gebildet, die von jeweiligen gegenüberliegenden Seitenkanten zumindest eines
Teils der Sensoroberfläche
vorstehen.
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Eine
alternative Anordnung beinhaltet die Verwendung einer Rutsche mit
Teilkreisringförmiger Form
(das heißt
eine gekrümmte
Rutsche mit einem halbkreisförmigen
Querschnitt). Diese Form kann eine mögliche Materialansammlung vermeiden,
die an dem Verbindungspunkt einer geraden aufrecht stehenden Wand
mit einer ebenen Sensoroberfläche entstehen
könnte.
Die letztere Art der Sensoroberfläche ist jedoch einfach in der
Herstellung.
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Die
Erfindung wird weiterhin als in einem Mähdrescher bestehend angesehen,
der einen Höhenförderer,
wie er hier definiert wurde, einschließt, der zum Höhenfördern von
Körnern
in dem Mähdrescher
angeordnet ist.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
eines Mähdreschers
gemäß der Erfindung erstreckt
sich das Hebelbauteil des Höhenförderers in
eine Umschließung
im Inneren des Volumens des Körnertanks
des Mähdreschers,
wodurch der Schwenkpunkt ebenfalls in dem Körnertank liegt.
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Es
folgt eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
in Form eines nicht beschränkenden
Beispiels, wobei auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen wird, in denen:
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1 eine Seitenansicht eines
Mähdreschers
ist, der ein Massenströmungsraten-Messgerät in Kombination
mit einem Höhenförderer für reines
Getreide gemäß der Erfindung
beinhaltet;
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2 eine seitliche Querschnittsansicht
in größerem Maßstab des
Kopfes des Höhenförderers nach 1 ist;
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3 eine Querschnittsansicht
in noch größerem Maßstab des
Massenströmungs-Messgerätes ist;
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4 eine Vorderansicht des
Messgerätes nach 3 ist; und
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5 eine quergerichtete Querschnittsansicht
entlang der Pfeile V-V des Kopfes des Körner-Höhenförderers nach 2 in der Nähe von dessen Oberseite ist.
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Die
Ausdrücke „Körner", „Stroh" und „Überkehr" werden in dieser
Beschreibung hauptsächlich aus
Bequemlichkeitsgründen
verwendet, und es sollte verständlich
sein, dass diese Ausdrücke
nicht beschränkend
sein sollen. So bezieht sich der Ausdruck „Körner" auf den Teil des Erntegutes, der gedroschen und
von dem zu verwerfenden Teil des Erntematerials getrennt wird, der
als „Stroh" bezeichnet wird.
Unvollständig
gedroschene Ähren
werden als „Überkehr" bezeichnet. Weiterhin
werden die Ausdrücke „vorwärts", „rückwärts", „oberer", „unterer", „links", „rechts" usw. beim Gebrauch
in Verbindung mit dem Mähdrescher
und/oder dessen Bauteilen unter Bezugnahme auf den Mähdrescher
in dessen normalem Betriebszustand bestimmt und können sich
entweder auf die Richtung der Vorwärts-Arbeitsbewegung des Mähdreschers
oder die Richtung der normalen Materialströmung durch dessen Bauteile
beziehen. Diese Ausdrücke
sollten nicht als beschränkend
ausgelegt werden.
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Ein
typischer Mähdrescher 1,
wie er in 1 gezeigt
ist, umfasst ein Hauptfahrgestell oder einen Rahmen 2,
der von einem vorderen Paar von Antriebsrädern 3 und einem hinteren
Paar von lenkbaren Rädern 4 getragen
wird. Auf dem Hauptfahrgestell 2 sind eine Fahrerplattform 5 mit
einer Kabine 6, ein Körnertank 7,
ein (nicht gezeigter) Dresch- und Trennmechanismus, ein ((nicht
gezeigter) Körnerreinigungsmechanismus
und eine (ebenfalls nicht gezeigte) Antriebseinheit gehaltert. Die
Antriebseinheit liefert die Antriebsleistung für die verschiedenen angetriebenen
Bauteile der Maschine sowie für
die Antriebsräder 3.
Ein üblicher
Getreide-Erntevorsatz 9 und ein Stroh-Höhenförderer 8 erstrecken
sich von dem Hauptfahrgestell 2 aus vorne. Das Vorsatzgerät 9 und
der Stroh-Höhenförderer 8 sind
schwenkbar an dem Fahrgestell 2 für eine allgemein vertikale
Bewegung befestigt, die durch ausfahrbare Hydraulikzylinder gesteuert
ist. Während
der Mähdrescher 1 in
Vorwärtsrichtung über ein
Feld mit stehendem Erntegut angetrieben wird, wird das letztere
von den Stoppeln durch einen Mähbalken
an dem Vorsatzgerät 9 abgetrennt,
worauf eine Haspel 10 und eine Vorsatzgeräte-Förderschnecke das gemähte Erntegut
zu dem Stroh-Höhenförderer 8 fördern, der das
Erntegut an den Dresch- und Trennmechanismus zuführt. Das in dem Dresch- und Trennmechanismus
empfangene Erntegut wird gedroschen und getrennt, das heißt das Erntegut
(das Weizen, Mais, Reis, Sojabohnen, Roggen, Grassamen, Gerste,
Hafer oder anderes ähnliches
Erntegut sein kann) wird gerieben und geschlagen, wodurch die Körner, der
Samen oder dergleichen von dem Stroh, den Stängeln, den Kolben oder anderen
zu verwerfenden Teilen des Ernteguts gelockert und getrennt werden.
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Körner, die
von dem Stroh getrennt wurden, fallen auf den (nicht gezeigten)
Körnerreinigungsmechanismus,
der Einrichtungen zum Trennen von Spreu und anderen Verunreinigungen
von den Körnern
und Einrichtungen zum Trennen des ungedroschenen Erntematerials
(Überkehr)
umfasst. Gereinigte Körner
werden dann durch einen Förderer 11 zu einem
Körnertank 7 für reine
Körner
gefördert,
der einen unteren Höhenförderer 12 vom
Schaufeltyp und eine obere sogenannte „Verdrängungs"-Förderschnecke 13 umfasst,
das heißt
eine Förderschnecke,
die die Körner
von unten in den Körnertank drückt. Die Überkehr
kann entweder über
einen Überkehr-Förderer zum
Dreschmechanismus zur erneuten Verarbeitung zurückgeliefert werden oder sie kann
anderenfalls in einer getrennten Überkehr-Nachdreschvorrichtung nachbearbeitet
und zum Reinigungsmechanismus für
einen wiederholten Reinigungsvorgang zurückgeliefert werden. Der Förderer 11 für reine
Körner
ist mit einem Massenströmungs-Messgerät ausgerüstet, das
in 1 allgemein mit 21 bezeichnet
ist. Das Körner-Messgerät 21 ist
allgemein an der Auslassöffnung 28 des
Höhenförderers 12 vom
Schaufeltyp angeordnet.
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Ein ähnliches
Massenströmungs-Messgerät kann an
dem Überkehr-Förderer vorgesehen
sein, um die Überkehr-Strömungsrate
zu messen. Weil jedoch beide Messgeräte prinzipiell identisch sind,
wird hier lediglich das Messgerät
für reine
Körner
beschrieben.
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Wie
dies in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst der
Höhenförderer 12 vom
Schaufeltyp ein langgestrecktes Gehäuse 22 mit allgemein
rechtwinkligem Querschnitt. Obere und untere Kettenräder 23 bzw. 24 sind
in dem Gehäuse 22 in
Ausrichtung miteinander derart befestigt, dass sich ein endloser Schaufelförderer 25 um
diese herum erstreckt. Aus Gründen
der Klarheit ist lediglich eine begrenzte Anzahl von Schaufeln in 1 sichtbar, doch würden in Wirklichkeit
die Schaufeln unter Intervallen entlang der Kette oder des Riemens 36 vorhanden
sein, die bzw. der eine flexible Basis des Förderers 25 bildet. Das
Gehäuse 22 weist
zwei gegenüberliegende
Seitenwände
auf, die sich parallel zu der Ebene erstrecken, die durch den Schaufelförderer 25 definiert
ist. Eine der Seitenwände
weist eine kreisförmige
Einlassöffnung
allgemein koaxial zu dem unteren Kettenrad 24 auf. Eine
Querwand verbindet beide Seitenwände und
erstreckt sich bogenförmig
um das untere Kettenrad 24. Eine Auslassöffnung 28 ist
am oberen Ende des Höhenförderer-Gehäuses 22 vorgesehen. Die
Auslassöffnung 28 ist
in einem Höhenförderer-Kopf 12a vorgesehen,
der nachfolgend ausführlicher
erläutert
wird, der (abgesehen von der Öffnung 28)
das offene obere Ende des Gehäuses 22 verschließt.
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Der
Schaufelförderer 25 umfasst
eine endlose Kette 36, auf der die Schaufeln 32 unter
regelmäßigen Intervallen
auf Paaren von abgewinkelten Haltebügeln befestigt sind, die von
den passenden Kettengliedern in einer Weise getragen werden, die
ausführlich
in der EP-A-0 753 720 beschrieben ist. Jede Schaufel 32 besteht
aus einem flexiblen Material, das dennoch ausreichend starr für die vorgesehene
Lasttragfunktion ist. Jede Schaufel 32 weist einen Abstand
von den zwei gegenüberliegenden
Seitenwänden 26 und
der sich in Querrichtung erstreckenden Verbindungswand 27 auf.
Jede Platte 32 steht jedoch in Gleitberührung mit einer Zwischenwand 35,
die die Arbeits- und Rücklaufstränge 37a, 37b des
Höhenförderers 12 trennt.
Der Schaufelförderer 25 wird
in der Richtung 38 angetrieben. Im Betrieb fördern die Schaufeln 32 Körner über den
Arbeitsstrang 37a entlang der Zwischenwand 35 und
geben schließlich
die Körner
entlang der gekrümmten
Führungsoberfläche 53 und
durch die Auslassöffnung 28 ab.
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Körner, die
von dem schaufelartigen Höhenförderer 12 aufwärts gefördert werden,
werden über einen
Auslass 46 des Kopfes 12a des Höhenförderers 12,
der nachfolgend ausführlicher
beschrieben wird, zu der „Verdrängungs"-Förderschnecke 13 überführt, die
zum Inneren der Maschine hin geneigt ist und ein Auslassende aufweist,
das allgemein oberhalb der Mitte des Fördertanks 7 liegt.
Das „Verdrängungs"-Fördersystem 13 ist
als solches bekannt.
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Das
Kettenrad 23 wird über
geeignete Antriebseinrichtungen, beispielsweise über eine Kette, von dem Fahrzeugmotor
angetrieben, dessen Ausgang Drehzahlstabilisiert ist.
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2 zeigt die Höhenförderer-Kopfbaugruppe 12a mit
weiteren Einzelheiten. Die Kette 36 und die Schaufeln 32 wurden
aus Gründen
der Klarheit fortgelassen.
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Die
Kopfbaugruppe 12a schließt eine obere Platte 50 und
zwei gegenüberliegende
Seitenwände ein,
von denen eine, 51, in 2 sichtbar
ist und beide (51 und 52) in 5 sichtbar sind. Diese Bauteile sind
aneinander befestigt, beispielsweise durch Schweißen, um
einen starren Verschluss zu bilden, der auf seiner Seite, die auf
das Innere des Höhenförderers 12 gerichtet
ist, hohl ist.
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Im
Inneren des hohlen starren Verschlusses wirkt die Unterseite der
oberen Platte 50 als Führungsoberfläche 53 zum
Führen
von Schüttgut
(beispielsweise Körnern,
Kernen oder anderen Teilchen) in dem Höhenförderer-Kopf 12a. Im
Einzelnen führt die
Führungsoberfläche 53 Körner, die
von den Schaufeln 32 an oder in der Nähe der Oberseite ihrer Bewegungsbahn
geschleudert werden, in Richtung auf die Sensoroberfläche 54 eines
Sensor-Bauteils 56, das einen Teil des Massenströmungs-Messgerätes 21 bildet.
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Die
Sensoroberfläche 54 ist
im Inneren des hohlen Teils des Höhenförderer-Kopfes 12a in
einer nachfolgend beschriebenen Weise gehaltert.
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Um
das Kettenrad 22 und dessen zugehörige Befestigungswelle 57 ist
ein Teil der Kette 56 um den Außenumfang in einem antriebsumformenden Eingriff
herum gelegt, und sie wirken als Antriebsübertragungs-Baugruppe für einen
drehbaren Eingriff mit der Kette 56 des Schaufelförderers 25.
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Die
Welle 57 und das Kettenrad 23 sind miteinander
(beispielsweise mit Hilfe einer üblichen
Nut- und Antriebskeil-Anordnung oder einer Serie von Keilnuten)
für eine
Drehung miteinander befestigt. Die freien Enden 57a, 57b der
Welle 57 sind drehbar in den jeweiligen Seitenwänden 51, 52 des
Höhenförderer-Kopfes 12a,
beispielsweise mit Hilfe von an sich bekannten Rollenlagern, gelagert.
Die Anordnung ist schematisch in 5 gezeigt.
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Zumindest
eine Seitenwand, und in der Praxis beide Seitenwände 51, 52 erstrecken
sich seitlich in die Nähe
der Führungsoberfläche 53,
um ein Paar von mit Abstand angeordneten Hebelbauteilen zu bilden,
von denen eines, 51a, in 2 sichtbar
ist. Die auf diese Weise gebildeten Hebelbauteile sind starr mit
dem Rest der Höhenförderer-Kopfbaugruppe 12a verbunden.
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Jedes
der Hebelbauteile ist schwenkbar, wie dies für das Hebelbauteil 51a in 2 gezeigt ist, um einen
Schwenkpunkt befestigt, der schematisch durch die Bezugsziffer 58 in 2 dargestellt ist.
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Der
Schwenkpunkt 58 kann in der Praxis beispielsweise ein sich
horizontal erstreckender, einen kreisförmigen Querschnitt aufweisender
Stab sein, der bezüglich
des Mähdrescher-Rahmens 2 und
damit gegenüber
dem Höhenförderer-Gehäuse 12 festgelegt
ist. Der Stab ist an zwei mit Abstand voneinander angeordneten Stellen
in miteinander ausgerichteten Öffnungen
in den Hebelbauteil-Verlängerungen der
jeweiligen Seitenwände 51, 52 drehbar
gelagert. Als Ergebnis sind die Seitenwände 51, 52 und
alle übrigen
Bauteile der Kopfbaugruppe 12a schwenkbar um den Schwenkpunkt 58 drehbar.
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Der
Schwenkpunkt 58 ist so weit wie möglich nach rechts der Vorrichtung
gemäß 2 versetzt, um die Änderung
der Winkelausrichtung des Höhenförderer-Kopfes 12a bei
der Einstellung der Spannung der Kette 36 zu einem Minimum
zu machen.
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Weil
die Kettenrad-Welle 57 in den Wellen 51, 52 drehbar
gelagert ist, bewirkt eine Verschwenkung der Höhenförderer-Kopfbaugruppe 12a in
der Richtung des Pfeils T nach 2 ein
Anheben des Kettenrades 23 zusammen mit der Kopfbaugruppe 12a und
eine Vergrößerung der
Spannung in der Kette 36. Während dieses Vorganges ist
die Welle 57 gegenüber
der Führungsoberfläche 53 und
der Sensoroberfläche 54 festgelegt.
Entsprechend ergibt die Höhenförderer-Kopfbaugruppe 12a eine
Lösung
des Problems beim Stand der Technik, bei dem Einstellungen der Kettenspannung
die Genauigkeit des Massenströmungs-Messgerätes beeinflussen.
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Die
Höhenförderer-Kopfbaugruppe 12a schließt eine
ein allgemein L-förmiges
Profil aufweisende Befestigungsklappe 59 ein, deren L-Profil
allgemein die konkave Außenoberfläche des
Sensorbauteils 56 einschließt.
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Die
Befestigungsklappe 59 ist starr, und an dieser sind die
Bauteile befestigt, die das Massenströmungs-Messgerät 21 bilden.
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Die
Befestigungsklappe 59 schließt eine darin ausgebildete
durchgehende Öffnung 61 ein,
wobei eine Halterung 62 für das Sensorbauteil 56 durch diese
hindurchläuft.
Das Ergebnis dieser Anordnung besteht darin, dass das Sensorbauteil 56 auf
einer Seite der Befestigungsklappe 59 innerhalb des hohlen
inneren der Höhenförderer-Kopfbaugruppe 12a liegt,
während
der Rest des Massenströmungs-Messgerätes 21 außerhalb
des hohlen inneren auf der anderen Seite der Befestigungsklappe 59 liegt.
Entsprechend ist lediglich das Sensorbauteil 56 im Betrieb
des Höhenförderers 12 der
Raumumgebung des inneren der Kopfbaugruppe 12a ausgesetzt,
wo Staub, Schwingungen und die erhebliche Kraft der Körnerströmung wenige
robuste Teile des Massenströmungs-Messgerätes 21 beschädigen könnten.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
ist das Messgerät 21 an
der Befestigungsklappe 59 mit Hilfe von Schrauben an Stellen 63 und 64 eines
Verankerungsteils 66 (das weiter unten ausführlicher
beschrieben wird) zwischen einem Paar von Befestigungsplatten 67 befestigt,
die von der Befestigungsklappe 59 vorstehen und starr an
dieser befestigt sind. Andere äquivalente
Befestigungseinrichtungen für
das Messgerät 21 können ohne
weiteres entwickelt werden und fallen in den Schutzumfang der Erfindung.
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Der
Schwenkpunkt 68 ist bei der bevorzugten Ausführungsform
durch einen gewalzten Wulst 68a gebildet, der einen hohlen,
sich horizontal erstreckenden Zylinder bildet, der eine Stange 68b drehbar lagert,
die gegenüber
den Hebelbauteilen 51a festgelegt ist. Das Ergebnis besteht
darin, dass die Befestigungsklappe 59 schwenkbar zwischen
einer geschlossenen Stellung gemäß 2 und einer offenen Stellung
beweglich ist.
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In
der geschlossenen Stellung, die gezeigt ist, ist das Sensorbauteil
in seiner Gebrauchsstellung, in der die Führungsoberfläche 53 als
eine Einführungs-Führung dient,
die die Strömung
der Körner auf
die Sensoroberfläche 54 führt.
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In
ihrer offenen Stellung bewegt sich die Befestigungsklappe 59 in
der durch den Pfeil M angegebenen Weise, um die Sensoroberfläche 54 zu
Wartungs- und/oder Reinigungszwecken freizulegen.
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Die
Wartung der Sensoroberfläche 54 kann beispielsweise
den Ersatz einer beschichteten, aus Edelstahl, Nylon oder ähnlichem
Material bestehenden Oberflächenauskleidung
(in den Zeichnungen nicht sichtbar) einschließen, die das Material des Sensorbauteils 56 gegen
Schäden
und/oder ein Abschleifen schützt,
das sich aus der Strömung
der Körner
ergibt.
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Alternativen
zu der Anordnung des Schwenkpunktes 68 sind für den Fachmann
ohne weiteres ersichtlich und liegen innerhalb des Schutzumfanges
der Erfindung.
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Die
Befestigungsklappe 59 ist in ihrer geschlossenen Stellung
mit Hilfe einer Rastvorrichtung 69 festlegbar, die einen
von der Oberseite der Klappe 59 vorspringenden Schwenkpunkt 51 umfasst,
an dem ein Ende eines Rasthebels 72 befestigt ist.
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Einen
Teil entlang einer Länge
weist der Rasthebel 72 ein daran schwenkbar befestigtes Ende
einer Schubstange 73 auf, deren freies Ende in einem Haken 74 endet.
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Wenn
die Rastvorrichtung 69 die Befestigungsklappe 59 in
ihrer geschlossenen Stellung festlegt, kommt der Haken 74 mit
einer vorstehenden Lasche 76 in Eingriff, die in der oberen
Platte 50 der Kopfbaugruppe 12a ausgebildet ist.
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Ein
Anheben des freien Endes des Rasthebels 72 bewirkt, dass
die Schubstange 73 den Haken 74 außer Eingriff
mit der Lasche 76 schiebt. Die Schubstange 73 kann
dann von der Lasche 76 weg verschwenkt werden, um ein Öffnen der
Befestigungsklappe 59 zu ermöglichen.
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Das
freie Ende des Rasthebels endet in einem Handgriff 77 zum
Erleichtern des Öffnens
und Schließens
der Rasteinrichtung 69 und des Verschwenkens der Befestigungsklappe 59.
Ein Schließen
der Rasteinrichtung ist im Wesentlichen eine Umkehrung des Öffnungsvorganges.
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Das
Massenströmungs-Messgerät 21 umfasst
(3 und 4) als Hauptbauteile Folgendes: den starren
Verankerungsteil 66; ein starres Befestigungsbauteil 78,
das über
Sensor-Halteteile 62 das Sensorbauteil 56 und
eine Ausgleichs-Masse 79 trägt; eine elastisch verformbare
Verbindung 81 und eine Lastzelle 82. Bei der bevorzugten
Ausführungsform
ist die verformbare Verbindung durch ein Paar von verformbaren Bauteilen 81 gebildet,
die an ihrem oberen Ende durch ein Paar von Schrauben an der unteren
Oberfläche
des Verankerungsteils 66 angebracht sind. Das Befestigungsbauteil 78 ist
zwischen den unteren Enden der verformbaren Bauteile verschraubt.
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Das
verformbare Bauteil 81 kann aus einem Block aus Metall
hergestellt werden, in den zwei miteinander ausgerichtete Schlitze 87, 88 maschinell eingearbeitet
sind, wodurch eine elastisch verformbare zentrale Verbindung verbleibt.
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Der
Verankerungsteil 66, das Befestigungsbauteil 78,
die elastisch verformbare Verbindung 81 und die Lastzelle 82 sind
derart verbunden, dass eine auf eines der vier der Bauteile aufgebrachte
oder auf diese einwirkende Kraft auf die übrigen drei übertragen
wird. Dies wird aufgrund der Tatsache erreicht, dass die Bauteile 66, 78, 81 und 82 in
Serie in einem Lastübertragungskreis
miteinander verbunden sind.
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Die
Kraftmesszelle 82 ist bei der bevorzugten Ausführungsform
ein langgestrecktes, im Wesentlichen zylindrisches Bauteil, das
in 4 gezeigt ist. Ein
Ende 82b der Kraftmesszelle 82 ist über einen Halteblock 85 an
der oberen Oberfläche
des Verankerungsteils 66 befestigt, während das entgegengesetzte
Ende 82 (das im Querschnitt in 3 gezeigt ist) mit dem Befestigungsbauteil 78 über eine
starre Strebe oder ein Verbindungsglied 83 verbunden ist.
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Die
Strebe 83 ist eine langgestreckte Gewindeschraube, die
an ihrem oberen Ende über
zwei Muttern 86 in einer Bohrung 83a des Kraftmesszellen-Endes 82a und
an ihrem unteren Ende in einer mit entsprechendem Gewinde versehenen
Bohrung 83b in dem Befestigungs-Bauteil 78 befestigt
ist. Alternativ kann auch das Kraftmesszellen-Ende 82a mit
einer entsprechenden Gewindebohrung zur Befestigung der Strebe 83 an
der Kraftmesszelle versehen sein. Der Verankerungsteil 66 schließt eine durchgehende Öffnung 84 ein,
durch die die Strebe 83 hindurchläuft, so dass sich eine Kompaktheit
für die
Anordnung ergibt.
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Das
Befestigungsbauteil 78 und der Verankerungsteil 66 sind
relativ zueinander um die Verbindung 81 verschwenkbar.
Weil der Verankerungsteil 66 in der vorstehend erwähnten Weise
bei 63 und 64 mit den Befestigungsplatten 67 verschraubt
ist (und damit indirekt mit der Befestigungsklappe 59)
ruft irgendeine im Gebrauch des Höhenförderer-Kopfes auf die Sensoroberfläche 54 ausgeübte Kraft
ein Verschwenken des Befestigungsbauteils 78 gegen die Elastizität der Verbindung 81 gegenüber dem
Verankerungsteil 66 hervor.
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Die
Kraftübertragungs-Serienverbindung
der primären
Bauteile des Gerätes 21 bedeutet
jedoch, dass irgendwelchen derartigen Kräften auch die Torsionssteifigkeit
der Lastzelle 82 aufgrund der Kraftübertragung über die Strebe 83 entgegenwirkt.
Der Wirkungspunkt derartiger Kräfte
auf die Strebe 83 ist seitlich gegenüber der Verbindung 81 versetzt,
um eine derartige Kraftübertragung
auf die Kraftmesszelle 82 zu ermöglichen. Entsprechend fällt die
Biegeachse der Verbindung 81 nicht mit der Torsionsachse der
Kraftmesszelle 82 zusammen.
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Das
Vorhandensein von zwei elastisch verformbaren Bauteilen (das heißt der Verbindung 81 und
der Kraftmesszelle 82) ergibt eine Vielseitigkeit für die Konstruktion
des Gerätes 21,
weil z. B. der Gesamtwiderstand der auf die Sensoroberfläche 54 wirkenden
Kräfte
durch Ersetzen der Kraftmesszelle 82 durch eine andere
Kraftmesszelle mit einer anderen Biegesteifigkeit geändert werden
kann. Auf diese Weise ist es möglich,
beispielsweise die Empfindlichkeit des Messgerätes 21 einzustellen.
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Die
Anordnung des Gerätes
bietet einen weiteren Vorteil dahingehend, dass die Strebe 83 (durch Einstellen
des Ausmaßes,
in dem sie in die Öffnungen 83a und 83b eingeschraubt
ist, eingestellt werden kann, um den Lastübertragungskreis vorzuspannen.
Dies stellt sicher, dass die Kraftmesszelle 82 immer ein
positives Spannungssignal abgibt, selbst wenn keine Kraft auf die
Sensoroberfläche 54 wirkt. Dies
ist andererseits vorteilhaft bei der Verarbeitung des Ausgangssignals
der Kraftmesszelle 82 hinsichtlich der Kompensation von
Auswirkungen irgendeiner Drift in dem Signal im kraftfreien Zustand.
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In
der Unterseite des Verankerungsteils 66 ist eine Ausnehmung 92 ausgebildet,
die elektronische Bauteile unter Einschluss einer Leistungsversorgung,
von Signaleingangs- und Ausgangsfiltern und eines Skalierverstärkers zur
Durchführung
einer anfänglichen
Verarbeitung des Signals von der Kraftmesszelle 82 enthält. Die
elektronischen Bauteile sind mit der Kraftmesszelle 82 über einen
Draht 95b ( 4)
verbunden und bilden eine in vorteilhafter Weise kompakte Anordnung.
Eine Ausgangsleitung 56 verbindet den Skalierverstärker-Ausgang
beispielsweise mit einem Steuer-Mikroprozessor in der Kabine 6 des
Mähdreschers 1,
wodurch eine weitere Verarbeitung des Kraftmesszellen-Signals ermöglicht wird.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
können
der Verankerungsteil 66, die Verbindung 81 und das
Befestigungsbauteil 78 einstückig miteinander ausgebildet
werden. Die wird vorzugsweise durch die maschinelle Enarbeitung
von zwei parallelen koaxialen Schlitzen 87 und 88 in
Richtung aufeinander von entgegengesetzten Enden eines Blockes aus
bevorzugtem Material erzielt, bis lediglich ein vergleichsweise
zentraler Steg verbleibt, der die elastisch verformbare Verbindung 81 bildet.
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Das
Sensorbauteil 56 ist in der Praxis an dem Befestigungsbauteil 78 über zwei
Sensorhalterungen 62 befestigt, die den Abstand voneinander
in einer Richtung senkrecht zur Ebene der 3 angeordnet sind. Jede Sensorhalterung 82 ist
starr mit dem Befestigungsbauteil 78 verbunden. Das Sensorbauteil 56 ist
an einem freien Ende der Halterungen 62 seitlich versetzt
zu einer Seite des Messgerätes 21 befestigt,
Nie dies gezeigt ist, so dass das Sensorbauteil 56 im Inneren
des Höhenförderer-Kopfes 12a liegen
kann, wie dies weiter oben erwähnt
wurde.
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Jede
Sensorhalterung 62 erstreckt sich weiterhin über den
Hauptteil des Gerätes 21 auf
der dem Sensorbauteil 56 gegenüberliegenden Seite hinaus und
haltert an ihrem anderen freien Ende eine Ausgleichsmasse 79,
die in der Praxis eine Serie von Platten ist, die miteinander verschraubt
sind und die Masse des Sensorbauteils 56 kompensieren.
Die Ausgleichsmasse 79 ergibt ein resultierendes Moment
von Null μm
die Verbindung 81 in dem lastfreien Zustand.
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Die
Verwendung einer geschichteten Ausgleichsmasse 79 ergibt
ein gewisses Ausmaß an
Einstellbarkeit hinsichtlich der Größe des Ausgleichsmomentes.
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Die
Sensorhalterungen 82 sind in der bevorzugten Ausführungsform
als starre, im Wesentlichen massive Zylinder gebildet, die eine
vergleichsweise hohe Eigenfrequenz aufweisen. Dies macht die Wirkungen
von harmonischen Schwingungen zu einem Minimum, die sich aufgrund
der vielen schwingenden Bauteile in einem Mähdrescher ergeben.
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Weitere
wahlweise Merkmale des Höhenförderer-Kopfes 12a werden
nunmehr unter Bezugnahme auf die 2 und 5 beschrieben.
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Wie
dies weiter oben erwähnt
wurde, schließt
der Höhenförderer-Kopf 12a ein
Paar von mit Abstand voneinander angeordneten Seitenwänden 51, 52 ein.
An jeder Seitenwand 51, 52 ist über im Wesentlichen
ihre gesamte Länge
benachbart zur oberen Platte 50 eine Verdickungsplatte 898 befestigt.
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Jede
Verdickungsplatte 89 ist bogenförmig, um eine Übereinstimmung
mit der Form des Teils jeder Seitenwand zu erzielen, an der sie
befestigt ist, und sie kann beispielsweise aus Nylon oder einem ähnlichen
Material hergestellt sein.
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Der
Zweck der Platten 89 besteht in der Lösung des Problems, dass, wenn
Körner
von dem Höhenförderer in
Richtung auf die Sensorplatte geschleudert werden, die Körnerflussgeschwindigkeit sich
in Abhängigkeit
von der Größe der Körner unterscheidet.
Dies wird durch die Abstände
zwischen den Höhenförderer-Schaufeln und dem
Höhenförderer-Gehäuse hervorgerufen.
Bei kleineren Körnern, wie
Canola ist die Gesamtgeschwindigkeit der Körnerpackung kleiner, weil ein
Teil der Strömung
entweicht (von den Schaufeln abströmt), wenn die Körner aus
dem Höhenförderer herausgeschleudert
werden. Größere Körner, wie
Mais, sind zu dick, und ein wesentlich größerer Teil wird mit einer niedrigeren Geschwindigkeit
herausgeschleudert, was zu einer höheren mittleren Geschwindigkeit
der Körnerpackung
führt.
Die Geschwindigkeit beeinflusst direkt die Strömungssensor-Anzeige, die am Auslass des Höhenförderers
angeordnet ist. Als Ergebnis wird die Sensorsignal-Massenströmungs-Beziehung
von der Körnergröße abhängig.
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Als
Ergebnis der Einfügung
der verdickten Teile ist die Massenströmungs-Beziehung weniger abhängig von
der Körnergröße, als
dies anderenfalls der Fall sein würde.
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Die
gegenüberliegenden
seitlichen Kanten des Sensorbauteils 56 sind durch jeweilige
vorstehende bogenförmige
Seitenwände 91 begrenzt,
von denen lediglich eine in 3 sichtbar
ist.
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Die
Seitenwände 91 erstrecken
sich in das hohle Innere des Höhenförderer-Kopfes 12a von
der Sensoroberfläche 54 aus.
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Die
Seitenwände 91 lösen die
vorstehend genannten Probleme, die mit der Aufspreizung der Massenströmung der
Körner
auf die Sensoroberfläche 54 verbunden
sind.
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Die
Begrenzung zwischen der Oberseite des Höhenförderer-Gehäuses 12 und den Unterkanten der
Wände des
Höhenförderer-Kopfes 12a ist
vorzugsweise abgedichtet, um den Austritt von Körnern und Staub zu verhindern.
Dies kann durch die Verwendung einer an sich bekannten Gleitdichtung
erzielt werden.
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Im
Gebrauch der Erfindung wird der Höhenförderer 12 zum Anheben
von Körnern
betrieben. Dies kann beispielsweise zum Höhenfördern von Körnern von einer niedrigen Ebene
zu einer höheren Ebene
in einem Behälter
oder Silo erfolgen, oder um Körner,
die kontinuierlich aus einer Körnerreinigungsvorrichtung
eines Mähdreschers
austreten, anzuheben, während
sich die Erntemaschine in Vorwärtsrichtung
bewegt, um Erntegut zu ernten. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den
Höhenförderer 12 zum Fördern von Überkehr
oder Stroh in einem Mähdrescher
zu verwenden.
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Unabhängig von
der genauen Eigenart der Massenströmung senden als Ergebnis des
kontinuierlichen Antriebs durch die Kette 36 die Schaufeln 32 wiederholt
Pakete von Massenströmungsteilchen
in das Innere des Höhenförderer-Kopfes 12a in
Richtung auf die Sensoroberfläche 54 aus.
Die Strömung der
Teilchen ist im Wesentlichen kontinuierlich.
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Die
von der Schüttgutströmung auf
die Sensoroberfläche 54 ausgeübte Kraft
ruft ein Verschwenken des Befestigungsbauteils 78 gegenüber dem Verankerungsteil 66 gegen
die Elastizität
der Verbindung 81 und der Kraftmesszelle 82 hervor.
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Die
resultierende Auslenkung (Biegung) der Kraftmesszelle 82 erzeugt
ein Signal, das proportional zur Massenströmungsrate des Schüttgutmaterials
ist. Die Verarbeitung des Signals in der vorstehend beschriebenen
Weise kann beispielsweise zu einer digitalen Anzeige der Massenströmungsrate führen oder
einen Steuervorgang auslösen,
wie z. B. eine Einstellung der Geschwindigkeit des Mähdreschers.
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Die
verschiedenen Merkmale der hier beschriebenen Vorrichtung verbessern
die Genauigkeit der Massenströmungsmessung
während
derartiger Operationen.