Mähdrescher
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Der Mähdrescher ist eine selbstfahrende (früher oft auch gezogene) Arbeitsmaschine zur Ernte von Getreide, Raps, Körnermais und anderen Feldfrüchten (Sonnenblumen, Ackerbohnen). Wie die zusammengesetzte Bezeichnung (vgl. auch im Englischen: combine harvester) andeutet, vereint der Mähdrescher mehrere Arbeitsschritte in einer Erntemaschine.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Geschichte
Bis zur Mechanisierung der Landwirtschaft wurde Getreide manuell in zwei Stufen geerntet. Zuerst wurde direkt auf dem Feld das Getreide mit der Sense gemäht und in der Regel zu Garben gebunden, die man dann bis zur Trocknung des Strohs (das nicht notwendigerweise beim Schnitt schon trocken sein muss) auf dem Feld stehen ließ. Nach dem Abtransport wurde das Getreide auf dem Hof mit Dreschflegeln ausgedroschen und gereinigt durch Aussieben oder Worfeln, bei dem leichte Bestandteile des hochgeworfenen Druschguts vom Wind weggeweht werden. Später wurden dafür einfache handbetriebene Windfegen entwickelt, bei denen ein Siebkasten das Getreide in einen darunter angebrachten Windkasten rieseln ließ; diese Windsichtung ist bis heute Bestandteil der Reinigungsstufe von Mähdreschern.
Mit der einsetzenden Mechanisierung wurden etwa ab 1786 zunächst stationäre Dreschmaschinen entwickelt, die Anfangs noch per Hand oder über Göpel durch Tiere angetrieben wurden. Später wurden Dampfmaschinen, Verbrennungsmotoren, Elektromotoren und andere Antriebe eingesetzt. Die erste Mähmaschine für Getreide wurde 1826 von dem schottischen Geistlichen Rev. Patrick Bell entwickelt. Mit der Erfindung des mechanischen Knoters 1857 wurde es möglich, Mähbinder zu bauen, die das Getreide vollmechanisiert zu Garben banden. Zunächst wurden diese Maschinen mit Pferden gezogen und angetrieben, 1927 produzierte Krupp den ersten Mähbinder, der von der Zapfwelle eines Traktors angetrieben wurde.[1]
Aus der Kombination von Mähmaschine und fahrbarer Dreschmaschine entstanden die ebenfalls mobilen Mähdrescher. Bereits 1834 demonstrierten Hiram Moore und James Hascall in Michigan eine Maschine, die sowohl mähen und dreschen als auch reinigen konnte,[2] die Arbeitsbreite betrug 4,60 Meter. 1836 wurde ihre Maschine patentiert. Bis zu 40 Maultiere oder Pferde waren erforderlich, um diese Maschinen zu ziehen. Der Antrieb der Dresch- und Reinigungsorgane fand über eines der Räder statt. George Stockton Berry baute 1886 den ersten selbstfahrenden Mähdrescher, der von einer Dampfmaschine angetrieben wurde. Der Kessel wurde mit dem ausgedroschenen Stroh befeuert und versorgte auch den separaten Antrieb der Dreschorgane mit Dampf.[3] 1911 verwendete die Holt Manufacturing Company in Stockton, Kalifornien erstmal Verbrennungsmotoren auf Mähdreschern, diese trieben jedoch nur Dresch-, Abscheide- und Reinigungssystem an, und dienten noch nicht als Fahrantrieb.
Der erste selbstfahrende Mähdrescher eines deutschen Herstellers war der MD 1 der Maschinenfabrik Fahr, er wurde auf der DLG-Ausstellung in Hamburg im Jahr 1951 vorgestellt.
 manuelle Getreideernte |
 Dreschmaschine in Kuchelmiß |
 Mähdrescher im Einsatz (1955) |
 Reparatur eines Mähdreschers (1961) |
[Bearbeiten] Verschiedene Mähdreschertypen
In der Fachliteratur werden die heute auf dem Markt erhältlichen Mähdrescher in drei Kategorien eingeteilt. Die Einteilung erfolgt nach Art und Arbeitsweise der Dresch- und Abscheideorgane:
- Konventioneller Mähdrescher mit Tangentialdreschwerk und Hordenschüttler
- Axialmähdrescher mit axialem Dresch- und Abscheideorgan
- Tangential-Rotor-Mähdrescher mit Tangentialdreschwerk und axialen Abscheideelementen
Vgl. Dreschsysteme.
Früher wurde noch durch die Art der Fortbewegung zwischen Selbstfahrern mit eigenem Antrieb und gezogenen Geräten mit Fremdantrieb unterschieden, die z.B. durch Pferde oder Traktoren bewegt werden mussten.
[Bearbeiten] Baugruppen
 |
Legende | |||
|---|---|---|---|---|
| 1 | Haspel | 11 | Obersieb | |
| 2 | Messerbalken | 12 | Untersieb | |
| 3 | Einzugsschnecke | 13 | Überkehrschnecke | |
| 4 | Schrägförderer | 14 | Überkehr | |
| 5 | Steinfangmulde | 15 | Kornschnecke | |
| 6 | Dreschtrommel | 16 | Korntank | |
| 7 | Dreschkorb | 17 | Strohhäcksler | |
| 8 | Hordenschüttler | 18 | Fahrerkabine | |
| 9 | Stufenboden | 19 | Motor | |
| 10 | Gebläse | 20 | Abladeschnecke | |
[Bearbeiten] Schneidwerk und Schrägförderer
Das Schneidwerk ist vorne am Mähdrescher angebaut und übernimmt die Aufgabe des Mähens. Da heutige Arbeitsbreiten die maximal zulässige Transportbreite von 3 bis 3,5 Meter meist übersteigen (Arbeitsbreiten von 10,5 Meter für Getreide und 12 Meter für Mais sind möglich), kann das Schneidwerk für den Transport auf der Straße abgebaut werden oder hydraulisch zusammengeklappt werden. Ein Schneidwerk besteht aus Fingermähwerk, Schneidtisch, Haspel und Einzugsschnecke bzw. Förderband. Je nach Art der Druschfrüchte kommen verschiedene Schneidwerke zum Einsatz. Für den Rapsdrusch werden zum Beispiel seitlich spezielle Messer angebaut, meist kombiniert mit einer Verlängerung des Schneidtisches. Komplett anders aufgebaut sind Maisschneidwerke (Maispflücker), die aufgrund ihrer Form auch als Maisgebisse bezeichnet werden. Diese sind so konzipiert, dass die Pflanzenstängel bei der Überfahrt durch einen schmal zulaufenden Spalt gezogen und nur die dabei abgepflückten Kolben dem Dreschwerk zugeführt werden, während ein unter dem Tisch angebrachtes Häckselwerk die Reste zerkleinert.
Der Schrägförderer übernimmt das Erntegut von der Einzugsschnecke und führt es dem Dreschaggregat zu.
Da das Getreide auf sehr großen Schlägen, wie sie zum Beispiel in Nordamerika üblich sind, oft sehr unterschiedlich abreift, wird das Getreide hier häufig mit einem Schwadmäher vorgeschnitten und auf einen Schwad gelegt. Nach dem Abreifen nimmt der Mähdrescher das Getreide mit einer Pick-Up auf.
[Bearbeiten] Dreschaggregat
Der größte Teil der Maschine wird vom Dreschwerk und den dahinter angebrachten Abscheideorganen (zur Trennung des Strohs und der Spreu vom Korn) eingenommen. Das Dreschorgan besteht aus einer Dreschtrommel bzw. einem Rotor und einem Dreschkorb. Ihn umgibt eine Verkleidung, um das ausgedroschene Korn aufzufangen und der Reinigung zuzuführen. Um die mit hoher Drehzahl laufende Dreschtrommel vor Steinschlag zu schützen, befindet sich unmittelbar vor dieser die sogenannte Steinfangmulde, in der durch das Schneidwerk aufgenommene Feldsteine hineinfallen können, während das Getreide über sie hinweg fließt. Etwa 90 % der Körner werden durch das Dreschaggregat aus den Ähren gedroschen und vom Stroh und der Spreu getrennt und gelangen direkt in die Reinigung, lediglich das Stroh und darin noch enthaltenes Restkorn gelangen zur Abscheidung. Je nach Art des zu dreschenden Getreides kann über die Variation der Trommeldrehzahl und eine Veränderung des Dreschspaltes zwischen Dreschtrommel und Dreschkorb die Intensität des Druschs variiert werden. Um die Grannen bei Gerste, Roggen, Triticale und manchen Weizensorten vom Korn zu trennen kann zudem ein sogenannter Grannenbrecher oder Entgranner (eine oder mehrere Querleisten im Dreschkorb) zugeschaltet bzw. eingesetzt werden.
[Bearbeiten] Abscheidung
Vom Dreschaggregat gelangt das Erntegut zur Abscheidung, wo die restlichen Körner und nicht vollständig ausgedroschene Ähren vom Stroh getrennt werden. Die Abscheidung erfolgt meist über einen sogenannten Hordenschüttler. Dieser besteht aus mehreren versetzt an einer Kurbelwelle befestigten ca. 20 cm breiten sägezahnförmigen Rinnen, über die das Gut aufgrund der Schüttelbewegung nach hinten wandert, wobei das leichtere und sehr viel größere Stroh den ansteigend verlaufenden Schüttlern folgt. Die Körner und nicht vollständig ausgedroschene Ähren werden vom Stroh getrennt und fallen durch kleine Löcher in den Horden auf das Reinigungssieb. Bei axialen Abscheideorganen erfolgt die Abscheidung an einem bzw. zwei Rotoren, deren Funktionsweise einem Separator ähnelt. Unterhalb der Rotoren ist ein Korb (ähnlich dem Dreschkorb) angebracht, der das Stroh führt, bis es vom Rotor nach hinten aus dem Mähdrescher oder auf den Häcksler gelangt.
[Bearbeiten] Reinigung
Das Reinigungsgut, bestehend aus Körnern und NKB (Nicht-Korn-Bestandteile = Spreu und Strohteile), gelangt vom Dreschwerk und weiteren Abscheideorganen (Schüttler oder Abscheiderotoren) zur Reinigung. Die Reinigung dieses Gemisches erfolgt in der Regel über zwei übereinander angeordnete Siebe, dem Ober- und Untersieb. Die Zuführung des Reinigungsgutes zu den Sieben erfolgt je nach Hersteller unterschiedlich:
a) Über einen Stufenboden (treppenförmiges Profilblech), der sowohl für die Förderung, als auch für eine gleichmäßige Verteilung in Längs- und Querrichtung und eine gewisse Vorentmischung zuständig ist.
b) Über eine aktive Förderung mittels mehreren nebeneinander liegenden Schnecken, deren Hauptaufgabe darin besteht, innerhalb der Reinigung an Höhe zu gewinnen und das Reinigungsgut gleichmäßig den Sieben zuzuführen.
c) Eine oder mehrere, mit Hilfe eines Gebläses, belüftete Fallstufen, die bereits vor Erreichen der Siebe einen großen Anteil der leichten Spreuanteile aus dem Reinigungsgut ausblasen. Damit wird vor allem erreicht, dass die Körner unter den NKB auf die Siebfläche auftreffen und zügig abgeschieden werden.
Beide Siebe werden von unten durch einen Luftstrom (Wind) belüftet. Dies sorgt für eine Auflockerung des Reinigungsgutes, wobei im günstigsten Fall eine so genannte Wirbelschichtphase entsteht. Dabei "schwimmen" leichte Anteile wie die Spreu und Kurzstroh auf und ermöglichen den wesentlich schwereren Körnern das Erreichen der Siebfläche.
Das Reinigungsgut gelangt von der Zuführung aus zunächst auf das Obersieb. Dieses hat im Wesentlichen die Aufgabe, Körner und unausgedroschene Ährenteile (Überkehr) zum Untersieb abzuscheiden und die NKB über das Siebende aus dem Mähdrescher zu fördern. Das Untersieb stellt die letzte Reinigungsstufe dar, wobei im Idealfall eine Kornreinheit von über 99,6% erreicht wird. Das Reinkorn wird über eine Schnecke zu einer Maschinenseite (in der Regel in Fahrtrichtung rechts) und von dort mittels eines Elevators in den Korntank gefördert. Der Siebübergang des Untersiebes (Überkehr) besteht aus unausgedroschenen Ährenteilen, Körnern und Spreu. Diese Überkehr wird mit einer Schnecke zu einer oder beiden Seiten des Mähdreschers gefördert und von dort mit Hilfe einer weiteren Schnecke oder eines Elevators zum Dreschwerk oder den Förderelementen der Reinigung zurückgefördert. Hersteller, die die Überkehr zur Reinigung zurückführen, bauen auf dem Weg dort hin ein zusätzliches kleines Dreschorgan ein.
Da mit den NKB auch große Mengen an Unkrautsamen aus dem Mähdrescher gelangen, wird die Spreu ebenso wie das Stroh (sofern gehäckselt) bei Schnittbreiten über 3m möglichst über die gesamte Arbeitsbreite verteilt, beispielsweise mittels scheibenförmiger Spreuverteiler. Durch Wechsel von Ober- und Untersiebbauarten sowie durch Variation der Windgeschwindigkeiten kann die Reinigung auf die zu dreschende Getreideart eingestellt werden. Sowohl die Frequenz als auch die Amplitude der Siebschwingung werden meist vom Hersteller vorgegeben und können nur mit großem Umbauaufwand geändert werden.
[Bearbeiten] Korn- und Strohmanagement
Der Getreidetank dient als Vorratsbehälter für das Korn und wird, oftmals auch parallel zum Drusch, über das Abtankrohr auf einen Anhänger entladen. Das Fassungsvermögen des Korntankes beträgt je nach Größe des Mähdreschers zwischen 5 - 12 m³. Es ist im allgemeinen so bemessen, dass im Getreide ca. 15-30min ohne Entleerung des Tanks gedroschen werden kann.
Am hinteren Ende des Mähdreschers, hinter den Dresch- und Abscheideorganen, wird das gedroschene Stroh aus dem Mähdrescher ausgeworfen. Das Stroh kann entweder zur späteren Bergung mit einer Ballenpresse auf den Schwad gelegt oder gehäckselt werden. Zur Schwadablage verfügen Mähdrescher oft über Leitbleche oder Zinken, mit denen sich die Schwadbreite verstellen lässt, um diese auf die Presse anzupassen. Häufig ist bei neueren Maschinen ein Strohhäcksler montiert, der das gedroschene Stroh klein häckselt und es über die gesamte Schnittbreite verteilt. Das gehäckselte Stroh kann später eingearbeitet werden, und erhöht den Humusanteil des Bodens. Bei immer größeren Schnittbreiten stellt eine gleichmäßige Strohverteilung heute eine große Herausforderung für die Hersteller dar.
[Bearbeiten] Motor
Mit einer Nennleistung von 368 Kilowatt (500 PS) gilt der Claas LEXION 600[4] derzeit als der Mähdrescher mit der höchsten Motorleistung. Moderne Mähdrescher benötigen die Leistung vor allem für das Dreschaggregat, die Abscheideorgane und den Strohhäcksler. Abhängig von den Erntebedingungen und der Arbeitsbreite verbraucht alleine der Häcksler bis zu 20 % der verfügbaren Leistung. Da während des Dreschens sehr viel Staub entsteht, stellt die Luftzufuhr des Motors ein großes Problem dar. Daher müssen Luftfilter und Kühler aktiv sauber gehalten werden, was entweder mittels einer Absaugung, rotierender Bürsten oder durch ein Lüfterwendegetriebe geschieht. Dieses Wendegetriebe verändert die Drehrichtung des Kühlventilators ab einer bestimmten Temperatur, so dass dieser den Kühler frei bläst.
[Bearbeiten] Fahrwerk
Die ganze Maschine sitzt auf einem Fahrwerk, das von zwei großen und breiten Rädern (oft mehr als 80 cm breit) direkt hinter dem Schneidwerk und unterhalb der Kabine dominiert wird. Gelenkt wird über die hinteren, kleineren Räder. Beim Einsatz in schwierigem Gelände kommen Allradantriebe und auch vermehrt Raupenlaufwerke zum Einsatz, deren Vorteile zum einen in einer geringeren Bodenverdichtung und zum anderen in einer höheren Laufruhe der Maschine liegen, die besonders bei sehr breiten Schneidwerken von Bedeutung ist. Durch die Auslegung eines Mähdreschers als Hecklenker kann mit dem unmittelbar vor der Vorderachse montierten Schneidwerk ein sehr enger Wendekreis erreicht werden.
Da die optimale Fahrgeschwindigkeit beim Dreschen von vielen Faktoren abhängt (Motorleistung, Dreschverluste, Bestandsdichte, Lagergetreide, Bodenunebenheiten, etc.), ist es wichtig, dass die Geschwindigkeit des Mähdreschers stufenlos verändert werden kann. Dazu dienen meist Variator- oder hydrostatische Getriebe.
[Bearbeiten] Kabine
Die Kabine ist der Arbeitsplatz des Maschinenführers und liegt direkt hinter dem Schneidwerk und über dem Schrägförderer. Die Kabine ist in heutigen Mähdreschern voll klimatisiert und komfortabel für einen langen Arbeitstag (meist zwischen 10 und 14 Stunden) ausgestattet. Sie enthält auch die elektronischen Steuerungen und Anzeigen zur Einstellung und Überwachung aller relevanten Parameter des Mähdreschers (Motoranzeigen, Steuerung des Schneidwerks und des Dreschwerks, immer öfter Instrumente zur Ertragsmessung, teilweise kombiniert mit GPS-Erfassungssystemen).
Die Steuerung der wichtigsten Aggregate Schneidwerk, Haspel und Fahrgeschwindigkeit wird meist mit einem kombinierten Hydrauliksteuergerät durchgeführt, dessen Hebel ständig in der rechten Hand des Fahrers geführt wird (die linke Hand liegt am Lenkradknauf). Durch Wahl der Hebelgasse wird die Funktion des Steuergeräts (Schneidwerkshöhe, Abstand Haspel/Schneidwerkstisch, Fahrgeschwindigkeit) gewählt. Weitere Hebelgassen können beispielsweise für Haspelgeschwindigkeit oder Dreschtrommeldrehzahl vorhanden sein, sind meist aber erst nach Lösen einer Sicherung zugänglich, um versehentliches Verstellen zu verhindern.
[Bearbeiten] Automatik
In den letzten Jahren werden vermehrt Aufgaben, die früher durch den Fahrer ausgeführt wurden, von der Automatik übernommen. So wird das Schneidwerk auf einer vom Fahrer eingestellten Höhe automatisch geführt. Bodenunebenheiten werden dabei von Sensoren erfasst und Höhe sowie Neigung des Schneidwerks entsprechend angepasst. Ein weiterer Schritt in der Automatisierung sind die automatischen Lenksysteme. Durch DGPS kann die Position des Mähdreschers auf dem Feld mit einer Genauigkeit von +/- 10cm bestimmt werden. Mit diesen Informationen kann der Bordcomputer den Mähdrescher parallel zur vorherigen Fahrspur fahren. Der Fahrer braucht das Steuer nur noch am Ende des Feldes in die Hände zu nehmen, um die Maschine zu wenden. Des Weiteren gibt es Systeme, die mit Sensoren die Menge des Dreschgutes messen und die Geschwindigkeit des Mähdreschers so anpassen, dass dieser immer mit optimaler Auslastung fährt.
[Bearbeiten] Dreschsysteme
Die vom Mähbalken geschnittenen Getreidepflanzen werden im Schneidwerk durch die Einzugsschnecke (Querförderschnecke) dem Schrägförderer zugeführt. Damit keine mitbeförderten Steine das Druschsystem beschädigen, befindet sich unmittelbar am Ende des Schrägförderers eine Steinfangmulde. Da Rotormähdrescher besonders empfindlich auf eingezogene Steine reagieren, gibt es Systeme, bei dem die Steine durch Klopfsensoren erkannt werden und sich bei Steinerkennung der Boden des Schrägförderers öffnet, so dass der Stein wieder auf den Boden gelangen kann. Der Schrägförderer befördert das Gut entweder direkt oder über einen Beschleuniger vor die Dreschtrommel. Das eigentliche Druschsystem besteht aus einer Dreschtrommel und einem Dreschkorb. Hierbei werden drei grundlegende Konzepte unterschieden:
- Tangentiales Druschsystem (konventionell)
- Axiales Druschsystem
- hybride Druschsysteme
Beim tangentialen Druschsystem wird das Druschgut tangential (im 90° Winkel zugeführt, die Dreschtrommel unten berührend) durch das Dreschaggregat gefördert. Ein Nachteil ist, dass der Weg der einzelnen Ähre verhältnismäßig kurz durch das Druschsystem führt, was wiederum bedeutet, dass nicht alle Körner ihren Weg durch den Dreschkorb finden. Also wird ein weiteres Abscheidesystem benötigt, ein Schüttler. Diese nachträglichen Abscheidesysteme trennen Stroh von Korn und nicht ausgedroschenen Ähren. Dieses Gut fällt, ebenso wie die zuvor durch den Druschmechanismus erhaltenen Körner, auf den Vorbereitungsboden der Reinigung. Das Stroh fällt hinter dem Schüttler entweder direkt auf den Acker oder es wird gehäckselt. Dieser Vorbereitungsboden wird über ein Hebelgetriebe (ebenso wie der gesamte Siebkasten) schwingend angetrieben. Die Aufgabe dieses Elementes ist es, das Gut vorzusortieren, die schwereren Körner liegen tiefer als die leichteren Teile des Gutes. Hinter dem Vorbereitungsboden fällt das Gut durch einen Luftstrom. Dieser Luftstrom, zusammen mit dem Siebkasten, hat die Aufgabe, das Druschgut in drei Ströme aufzuteilen. Einmal das Kaff (das besteht aus Kornspelze und kleinen Strohteilen); dieses Kaff wird durch den Luftstrom über den Siebkasten hinausbefördert und oft mit einem Verteiler versucht auf Schnittwerksbreite zu verteilen. Der nächste Teil besteht aus nicht ausgedroschenen Ähren und Ährenteilen. Diese werden mit einem Überkehrsystem wieder dem Druschsystem zugeführt. Den schwersten Teil des Druschgutes bilden die Körner, die in den Korntank befördert werden. Vom Korntank aus wird das Korn über ein Abtankrohr auf Anhänger entladen.
Axiales Druschsystem bedeutet, dass das Druschgut axial zwischen Dreschtrommel und Korb geführt wird, auf diese Weise vereinfacht sich das gesamte Dreschsystem drastisch. Der Drusch findet im vorderen Abschnitt des Rotors statt, die Abscheidung im hinteren Teil. Es muss ein Kompromiss zwischen Dreschdrehzahl und Abscheidedrehzahl gefunden werden. John Deere arbeitet hier z.B. mit unterschiedlichen Rotor/Gehäusedurchmessern im Gutverlauf. Ein russischer Hersteller verwendet rotierende Körbe, um die Abscheiderate zu erhöhen. Vorteilhaft ist ferner, dass die Verluste nicht so stark mit Erhöhung des Durchsatzes ansteigen, wie bei dem klassischen tangentialen System. Allerdings sind die Verluste im Optimum beim klassischen System deutlich geringer. Wenn man nun bedenkt, dass beim klassischen System hinter dem Siebkasten heute oft Körperschallmikrofone zur Verlustkontrolle angebracht sind, ist es nicht verwunderlich, dass die Axialflow-Technik keine große Verbreitung in Deutschland gefunden hat. Aufgrund der wesentlich einfacheren Bauweise und des daraus resultierenden Kostenvorteils hat sich diese Bauweise in Nord- und Südamerika sowie in Russland durchgesetzt. Bei den dort herrschenden günstigen Druschbedingungen lassen sich Durchsätze erreichen, die nur unwesentlich unter denen von Hybridsystemen und deutlich über denen von tangentialen Systemen liegen. Diese Technik hat auch noch den weiteren Vorteil/Nachteil, dass das Stroh stärker mechanisch bearbeitet wird und sich daher fast nicht als Langstroh weiterverarbeiten lässt.
Beim hybriden Druschsystem wird das Druschgut in einer oder mehreren tangentialen Dreschtrommeln gedroschen und danach zu einem odere mehreren Abscheiderotoren geführt. Der Abscheiderotor hat gegenüber dem Schüttler den Vorteil, dass er eine wesentlich intensivere Trennung von Spreu und Stroh ermöglicht. Nachteilig ist, dass dabei das Stroh mehr zerstört wird und Strohbruch die Reinigung stärker belastet. Daher ist die Reinigung bei vielen Modellen der begrenzende Faktor. Aus diesem Grund kann die Drehzahl der Abscheiderotoren den Erntebedingungen angepasst werden, um einen Kompromiss zwischen Abscheidung und Durchsatz zu finden.
[Bearbeiten] Abscheidesysteme
Bei der Abscheidung unterscheidet man zwischen zwei grundsätzlich verschiedene Arten von Abscheideorganen:
- Hordenschüttler
- Axiale Abscheideelemente
Bei herkömmlichen Mähdreschern erfolgt die Abscheidung über einen Hordenschüttler. Der Schüttler besteht aus mehreren Horden, die an einer Welle befestigt sind. Da die Welle mehrfach gekrümmt ist, bewegen sich die Horden beim Drehen der Welle nach oben und unten. Dadurch wird das Stroh soweit aufgelockert, dass die noch mitgeführten Körner ausgeschüttelt und abgeschieden werden. Der Schüttler ist jenes Abscheidesystem, welches das Stroh am wenigsten beansprucht und zerstört. Bei hohem Strohdurchsatz oder bei feuchten Erntebedingungen zeigen sich jedoch die Schwächen einer Schüttlermaschine. Das Stroh kann nicht mehr ausreichend aufgelockert werden und wird als eine mehr oder weniger „kompakte Matte“ über den Schüttler gefördert. Dadurch nehmen die Kornverluste stark zu. Daher werden heute vermehrt Mähdrescher mit axialen Abscheideelementen gebaut. Zwei nebeneinander angeordnete axiale Rotoren übernehmen die Aufgabe der Abscheidung. Durch die Fliehkräfte werden Korn und Stroh voneinander getrennt. Elemente aus einer Korbstruktur, die den Rotor mind. unterhalb umschließen, verhindern, dass zuviele Nichtkornbestandteile auf die Reinigung gelangen und somit deren Funktionsfähigkeit einschränken. Bei axialen Systemen passiert das Stroh die Abscheidung rund zehnmal schneller als bei Schüttlersystemen. Daher sind größere Durchsätze möglich und vor allem bei feuchten Erntebedingungen ist der Kornverlust erheblich geringer.
Insbesondere die Abscheidung mittels Hordenschüttler ist darauf angewiesen, dass die Schwerkraft in die richtige Richtung wirkt. Bei Fahren parallel zum Hang oder hangauf- oder -abwärts verteilt sich das Stroh nicht gleichmäßig auf den Schüttlern, außerdem kann es vorkommen, dass die vom Schüttler heruntergefallenen Körner nicht mehr auf die Reinigung rutschen oder das Stroh zu schnell durch den Schüttler läuft. Daher muss bei Hanglagen mit geringerer Geschwindigkeit gedroschen werden. Für extreme Hangneigungen gibt es auch unterschiedliche Arten von Hangmähdreschern, die teilweise den gesamten Dresch- und Abscheideapparat mittels Hydraulikzylindern in der Horizontalen halten. Axialmähdrescher sind in dieser Hinsicht weniger anfällig gegen starke Hangneigungen, da sie die Schwerkraft weit weniger stark zum Verteilen und Transportieren des Strohs einsetzen als Schüttlermähdrescher. Für letztere gibt es auch die Möglichkeit, der vertikalen Schüttlerbewegung eine horizontale zu überlagern, da damit der Neigung des Strohs, sich bei Hanglagen auf einer Seite des Mähdreschers zu sammeln, entgegengewirkt werden kann.
[Bearbeiten] Hangmähdrescher
Getreide wird in aller Regel auf ebenen Flächen angebaut. Es gibt jedoch Regionen, wo auch in sanft hügeligen bis zum Teil recht steilen Topografien Druschfrüchte angebaut werden. Wie oben beschrieben, wird der Drusch- und Trennprozess in Mähdreschern sehr stark von der Topografie oder eben der Schwerkraft beeinflusst. Bereits die durch die Hangneigung einseitige Beschickung des Dreschwerkes reduziert die Leistungsfähigkeit der Maschine enorm, da nicht die ganze Dreschwerksbreite genutzt wird. Schlimmer jedoch ist die einseitige Beschickung der Reinigungsanlage (Vorbereitungsboden, Siebe) mit dem ausgedroschenen Gut. Spreu und Korn erreichen die Reinigungsanlage auf der hangabwärts liegenden Seite, darüber hinaus wird durch die Siebbewegung das Material weiter einseitig konzentriert.
Die Leistungseinbuße steigt exponentiell mit der Hangneigung 
, es ist also von großem Interesse, die Hangneigung resp. diese Leistungseinbuße zu kompensieren. Dazu existieren verschiedene Systeme.
[Bearbeiten] Hangmähdrescher
Ältestes Verfahren, das heute vor allem bei extremen Hanglagen noch immer angewandt wird, ist, dass das Fahrwerk so angehoben oder abgesenkt wird, dass die Dreschorgange waagerecht liegen. Der erste Mähdrescher mit einem Hangausgleich nach diesem Prinzip wurde 1891 von den Gebrüdern Holt in Kalifornien gebaut.[5] Der Hangausgleich musste bei früheren Maschinen mechanisch eingestellt werden, wofür eine zweite Person auf dem Mähdrescher notwendig war. Der erste automatische Hangausgleich wurde 1941 von Raymond A. Hanson entwickelt. 1945 stattete er die ersten Maschinen mit diesem System aus, bei dem der Grad der Neigung über Quecksilberschalter ermittelt wurde, und die Abscheideorgane über pneumatische Zylinder entsprechend ausgerichtet wurden.[6]
Heute geschieht der Ausgleich in der Regel mittels zweier Hydraulikzylinder, die den Mähdrescher einseitig von der Vorderachse abheben und somit waagerecht halten. Da die Hinterachse pendelnd gelagert ist, ist hier kein Neigungsausgleich erforderlich. Es gab jedoch eine Mähdrescherserie von John Deere, bei der eine Hubhydraulik an der Hinterachse auch einen Neigungsausgleich in Längsrichtung ermöglichte.
Problematisch ist hier der technische Aufwand und die damit verbundenen Kosten. Auch die Gutübergabe vom schrägen Schneidwerk auf den geraden Mähdrescher ist problematisch. Dieses System bietet jedoch den Vorteil, dass das komplette Fahrzeug mit Ausnahme des Schneidwerks in der Waagerechten gehalten wird. Somit wird die Leistung der Reinigungsorgane nicht durch die Seitenlage beeinträchtigt. Auch kann so das Volumen des Korntanks voll ausgenutzt werden, was nicht möglich ist, wenn das Fahrzeug zur Seite geneigt ist, da das Erntegut zu dieser Seite verrutschen würde, was in extremen Fällen sogar ein Umkippen des Fahrzeugs zur Folge haben kann. Darüber hinaus erhöht sich der Fahrkomfort, da auch der Fahrer in einer geraden Sitzposition verbleibt, und nicht aus dem Sitz zu rutschen droht.
[Bearbeiten] Querbleche
Als weiteres sehr einfaches System haben sich Querbleche auf den Sieben durchgesetzt die das Gut nur bedingt zur Hangseite rutschen lassen.
[Bearbeiten] Hangausgleich
Als weitere Lösung setzt Claas auf einen Hangausgleich. Dabei wird die Hangneigung gemessen und die Siebe über einen Hydraulikaktor in eine von der Neigung abhängige Querschwingung versetzt. Hierdurch wird das Gut gegen die Schwerkraft hangaufwärts gefördert und so gleichmäßig verteilt.
[Bearbeiten] Rotormähdrescher
Rotormähdrescher haben aufgrund der Funktionsweise weniger Probleme mit dem Hang, wird die Reinigung ebenfalls rotatorisch ausgeführt, ist kein Hangausgleich notwendig. Größere Mähdrescher werden überwiegend in dieser Bauform angeboten.
[Bearbeiten] Hersteller
- Case IH (CNH)
- Claas
- Fendt (AGCO-Corporation)
- Gleaner (AGCO-Corporation)
- John Deere
- Laverda (Argo Gruppe, AGCO-Corporation)
- Massey Ferguson (AGCO-Corporation)
- New Holland (CNH)
- Deutz-Fahr
- Sampo Rosenlew
- Hemas Hege Erntemaschinen Singwitz GmbH
- MDW Mähdrescherwerke Singwitz
[Bearbeiten] Literatur
- Udo Bols, Mähdrescher in Deutschland 1931 bis heute, Band 1, Podszun, 2005.
- Udo Bols, Mähdrescher in Deutschland 1931 bis heute, Band 2, Podszun, 2006.
- Graeme R. Quick, Wesley F. Buchele: The Grain Harvesters. American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph/Michigan 1978, ISBN 0-916150-13-5
[Bearbeiten] Weblinks
Commons: Mähdrescher – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien[Bearbeiten] Einzelnachweise
- ↑ http://www.cornways.de/hi_combine.html
- ↑ http://www.asabe.org/awards/historic2/combine.html
- ↑ http://www.asabe.org/awards/historic2/49_combine.html
- ↑ http://www.claas.de/countries/generator/cl-pw/de/products/maehdrescher/lexion-600/tech-data/td_lex600_de_08,lang=de_DE.pdf
- ↑ http://www.asabe.org/awards/historic2/17.html
- ↑ http://www.asabe.org/awards/historic2/50.htm
