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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung der Füllung
eines Behälters (oder eines Speicherraums) in einer Anlage, in der das Zuführen
von Material aus einem Speicherbereich zu diesem Behälter mit Hilfe einer
Einheit realisiert ist, die eine Turbine umfaßt, die es gestattet, das besagte
Material aus dem Speicherbereich zu entnehmen und es durch Blasen
(Ansaugen und/oder Antreiben) im Innern einer Leitung in den Behälter (oder den
Speicherraum) zu überführen, wobei die Leitung den Ausgang der besagten
Turbine mit dem oberen Bereich des Wiederauffangbeckens verbindet. Eine
solche Einrichtung ist aus der Druckschrift US-I-T988005 bekannt.
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In zahlreichen technischen Gebieten findet man das Problem, ein Material aus
einem Speicherbereich entnehmen zu müssen, um es in das Innere eines
Behälters oder eines Speicherraums zu überführen, um das besagte Material in einen
anderen Bereich zu transportieren.
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Dieses Problem tritt insbesondere im landwirtschaftlichen Bereich zur Lagerung
von Korn, Mehl, beim Sammeln des Strohs nach der Ernte und beim Sammeln
des Heus nach dem Mähen auf.
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Im Allgemeinen wird zur Durchführung eines solchen Transportes ein
ansaugendes System benutzt, welches eine Turbine einsetzt, die das Material aus dem
Speicherbereich entnimmt und es in das Innere eines geeigneten Behälters mit
Hilfe einer Verbindungsleitung überführt, die den Ausgang der besagten Turbine
mit dem oberen Bereich des Behälters verbindet.
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Solche Einheiten sind insbesondere bei Fuhrmaschinen benutzt und eingesetzt
worden, mit denen das Heu nach dem Mähen eingesammelt wird. Die Erfindung
wird besonders im Hinblick auf solch einen Einsatz beschrieben, aber es ist
selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf diesen Einsatz beschränkt ist und
daß eine Einrichtung zur Erfassung der Füllung desselben Types auch in
anderen technischen Bereichen benutzt werden kann, in denen sich ähnliche
Probleme stellen.
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Wie es aus der beigefügten Fig. 1 zu ersehen ist, bestehen die Einrichtungen, die
die Aufnahme des Heus nach dem Mähen gestatten, im allgemeinen aus einem
Fahrzeug 1, auf dem eine Einheit angeordnet ist, die es gestattet, das
Aufnehmen und Aufbewahren des Heus zu gewährleisten. Eine solche Einheit
besteht im wesentlichen aus einem in Bodennähe beweglichen Kopf 2, der eine
Turbine umfaßt, die es gestattet, das Heu von dem Boden aufzunehmen und es
mit Hilfe einer Verbindungsleitung 3 in einen Speicherbereich 4 zu überführen,
der hinter dem Fahrzeug angeordnet ist.
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Eines der sich bei solchen Einheiten stellenden Probleme liegt in der Erfassung
der Füllung des Speicherbehälters. Bis zum heutigen Tage setzen die
vorgeschlagenen Lösungen zur Anzeige der Füllung im wesentlichen Einheiten ein,
die es gestatten, in visueller Weise durch Sichtkontakt das Niveau des Heus im
Innern des Speicherbehälters zu kontrollieren. Solchen Mitteln fehlt es an
Genauigkeit, sie erfordern eine Überwachung durch einen Benutzer und sie
gestatten es insbesondere nicht, festzustellen, ob sich ein Stau in der
Verbindungsleitung ausbildet, der zu einem Zurückströmen des Materials in das Innere
der Turbine führen könnte, wodurch sich eine Verschlechterung des Zustandes
des Materials ergeben könnte.
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Es ist jedoch eine Einrichtung geschaffen worden, und diese bildet den
Gegenstand der vorliegenden Erfindung, die einen einfachen Aufbau aufweist und mit
der es nicht nur möglich ist, mit hoher Genauigkeit den Füllzustand des
Speicherraums zu bestimmen und davon den Benutzer sofort mit Hilfe eines
(akustischen oder visuellen) Alarmsystems zu informieren, sondern ebenfalls
jeden versehentlichen Stau im Innern der Zuführungsleitung anzuzeigen, womit
eine vollständige Sicherheit dadurch gewährleistet ist, daß der Benutzer sofort
den Füllvorgang abbrechen und eventuell die Fuhrmaschine selbst stoppen kann,
obwohl dies jedoch nicht unbedingt erforderlich sein muß.
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In einer allgemeinen Darstellung ihrer Elemente besteht die Einrichtung gemäß
der Erfindung aus einem Kasten (oder Gehäuse), der auf einer Wand der
Überführungsleitung des Materials zwischen dem Ausgang der Turbine und dem
Speicherbehälter oder der Speichereinfassung oberhalb eines Fensters oder einer
Öffnung angeordnet ist, die auf dieser Leitung vorgesehen ist, wobei der Kasten
einerseits eine nach außen offene Kammer aufweist, die als Behältnis für eine
biegsame Verschlußklappe dient, die normalerweise in dem Überführungsweg
gegen das Fenster oder die Öffnung gehalten wird, wobei sie in einer
verschließenden Weise eine komplementäre Oberfläche zu der inneren Oberfläche
der Überführungsleitung bildet, ohne daß ein Element nach innen in die
Überführungsleitung hineinragt, wobei die besagte Klappe im Innern der Kammer
angeordnet ist, um sich einerseits bei normalen Luftfluß- und
Materialflußschwankungen in das Innere der besagten Kammer zu erstrecken, wobei ein
Minimum an entweichender Luft nach außen auftritt, und um sich andererseits
bei einem andauernden Überdruck im Innern der Überführungsleitung (der
durch einen versehentlichen Stau oder eine Füllung der Speichereinfassung
hervorgerufen wird) automatisch zu verschwenken und sich dabei bei dieser
Bewegung von dem Fenster zu entfernen sowie einen akustischen oder visuellen
Alarm auszulösen, der in einer abgeschlossenen Kammer integriert ist, die in
dem Kasten angeordnet und mit diesem verbunden ist
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die biegsame
Verschlußklappe aus einem nicht-faulenden Material, welches stoßunempfindlich
ist und z.B. aus einem Blatt oder einem Plättchen aus einem Elastomer besteht,
der z.B. unter dem Markennamen "Hytrel" von der Firma "Du Pont de
Nemours" vertrieben wird. Natürlich kann auch jeder andere Typ von Material
Verwendung finden, der eine entsprechende Biegsamkeit und Stoßfestigkeit
aufweist.
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Das besagte weiche, biegsame Plättchen verfügt über eine innere Oberfläche,
die der inneren Oberfläche der Leitung entspricht, wobei diese Oberfläche
vorteilhafterweise eben ist und die Einrichtung gemäß der Erfindung in einem
Bereich der Verbindungsleitung angeordnet ist, dessen Querschnitt dergestalt ist,
daß die innere Oberfläche ebenfalls eben ist.
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Dieses biegsame Blatt und das zugehörige Fenster in der Verbindungsleitung
weisen eine sich entsprechende Gestalt auf, wobei das Blatt an dem Kasten
entlang von einer seiner Seiten befestigt ist und die anderen freien Ränder mit
den entsprechenden seitlichen Wänden des offenen Behältnisses des Kastens in
berührender Verbindung stehen, die die Gestalt einer gekrümmten Oberfläche
aufweisen, die der durch die freien Ränder der Klappe während ihrer
Verbiegung beschriebenen Oberfläche entsprechen.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das biegsame
Blatt eine trapezoidale Form auf und ist an dem Kasten an der längeren
Grundkante dieses Trapezes befestigt und die drei anderen freien Kanten stehen
in berührendre Verbindung mit den seitlichen Wänden des offenen Behältnisses
des Kastens, dessen Vorderwand (der Knicklinie des Blattes gegenüberliegend)
die Gestalt einer gekrümmten Oberfläche aufweist, die der Oberfläche
entspricht, die von der freien Seite der Klappe während ihrer Verbiegung
beschrieben wird.
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Die den Alarm gebenden Mittel, die der Einrichtung gemäß der Erfindung
zugeordnet sind, sind bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung aus
einem System von magnetischen Erfassungsmitteln aufgebaut, die einen
magnetischen Fühler, der am Ende des biegsamen Blattes angeordnet ist, und einen
magnetischen Kontaktgeber umfassen, der im Innern der dichten Kammer
angeordnet ist, und der es gestattet, ein Alarmsystem (Hupe, Warnanzeige...)
auszulösen, dessen Stromversorgungsmittel ebenfalls im Innern der dichten
Kammer angeordnet sind. Eine solche autonome Einheit, die dicht ist, vermeidet
jede Verbindung mit der Umgebung und bietet so eine sehr große
Betriebssicherheit, eine sichere Handhabung und eine Einfachheit in der Wartung, da es
möglich ist, ein Waschen der Einheit unter hohem Wasserdruck durchzuführen.
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Auf Grund ihrer Struktur kann übrigens eine solche Einrichtung auch manuell
betätigt werden, z.B. falls man ihr einwandfreies Funktionieren testen möchte.
Denn es ist möglich, das Blatt zu verschieben, z.B. indem an seiner oberen
Oberfläche ein reliefartiger Abschnitt vorgesehen ist, der das Ergreifen gestattet,
um den magneüschen Fühler, der am Ende des biegsamen Blattes angeordnet
ist, in Gegenüberstellung mit dem Kontaktgeber zu bringen, der im Inneren der
dichten Kammer vorgesehen ist, um das einwandfreie Arbeiten des
Alarmsystems zu kontrollieren.
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Die Erfindung und ihre ihr innewohnenden Vorteile sind einfacher anhand des
konkreten Ausführungsbeispieles zu verstehen, das nun in beispielhafter und
nicht begrenzender Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben wird. Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Ansicht, die die Gesamtheit einer
konventionellen Maschine darstellt, die die Aufnahme und die Überführung
von geschnittenem Heu in das Innere eines Speicherraums
gestattet,
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Fig. 2 eine schematische Schnittansicht, die die Struktur und die
Arbeitsweise einer solchen Maschine darstellt, die mit einem Detektor zur
Füllung gemäß der Erfindung versehen ist, und
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Fig. 3, 4 & 5 Detailansichten, in einer Seitenansicht (Schnitt AA), in einer
Draufsicht und in einer Vorderansicht einer Detektoreinrichtung
gemäß der Erfindung.
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Gemäß den beigefügten Darstellungen und insbesondere im Hinblick auf die
Fig. 2 umfaßt die mit dem Bezugszeichen 5 versehene Einrichtung gemäß der
Erfindung eine Einheit, die an dem Ende der Turbine 2 zur Entnahme des
Materials auf der Leitung 3 angeordnet ist, die es gestattet, das besagte Material
in das Innere des Speicherraums 4 zu überführen, der einem Fahrzeug
zugeordnet ist.
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Eine solche Einheit 5, deren Struktur im Detail aus den Fig. 3, 4 und 5
hervorgeht, besteht im wesentlichen aus einem Kasten oder Gehäuse aus einem
Stück, welches vorzugsweise im Guß aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei der die
Alarmsysteme, die der Einrichtung zugeordnet sind, aus einem System von
magnetischen Fühlern bestehen, wird das Material aus einem Material ausgewählt,
welches für den magnetischen Fluß durchlässig ist. Dieser Kasten oder das
Gehäuse ist auf der (in den Fig. 3 bis 5 nicht dargestellten) Überführungsleitung
3 für das Material angeordnet, wobei er oberhalb eines Fensters oder einer
Öffnung 6 auf der Leitung angeordnet ist. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist dieses Fenster in einem ebenen Bereich der Leitung vorgesehen, z.B.
direkt an dem Ausgang der Turbine 2. An diesem Ort weist die
Überführungsleitung
einen quadratischen Querschnitt auf. Dieser Kasten umfaßt eine nach
außen offene Kammer 7, die als Aufnahme oder Behältnis für einen biegsamen
Klappenverschluß 8 dient, der normalerweise gegen das Fenster oder die
Öffnung 6 gedrückt ist, welche in der Überführungsleitung vorgesehen ist, und der
insbesondere zum Verschließen von diesem Fenster dient. Die innere
Oberfläche dieser Klappe 8 ist glatt und bildet eine zu der inneren Oberfläche der
Überführungsleitung 3 komplementäre Oberfläche, wobei kein Vorsprung in das
Innere dieser Leitung übersteht. Diese Verschlußklappe 8 besteht aus einem
nicht-faulenden und stoßfestem Material, z.B. aus einem Plättchen aus einem
Elastomer, der der unter dem Markennamen "Hytrel" von der Firma "Du Pont
de Nemours" vertrieben wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist
dieses biegsame Plättchen eine trapezoidale Form auf (siehe Fig. 4) und ist an
seiner langen Unterkante 9 im Innern der offenen Kammer 7 befestigt. Die drei
anderen Seiten 10, 11 und 12 sind frei und stehen in berührender Verbindung
mit den seitlichen Wänden des offenen Behältnisses 7. Die Vorderseite 13 des
offenen Behältnisses, die der Biegelinie des Blattes gegenüber liegt, stellt sich in
der Gestalt einer Oberfläche dar, die der durch das freie Ende 12 der Klappe
bei der Biegung beschriebenen Oberfläche entspricht. In der Fig. 3 sind zwei
Positionen der Klappe 8 dargestellt; die eine betrifft den normalen Betrieb, die
andere in strich-linierter Darstellung zeigt die Position der besagten Klappe,
wenn ein Alarm ausgelöst werden muß. Eine solche Montage der Klappe 8 im
Innern der Kammer 7 gestattet es letzterer, während normaler Schwankungen
der Luftbewegung und des durch die Überführungsleitung 3 geführten Materials
im Innern der besagten Kammer zu vibrieren, wobei ein minimales Entweichen
von Luft nach außen auftritt. Während eines andauernden Überdrucks im Innern
der Überführungsleitung, der der Füllung des Speicherbehälters und/oder einer
versehentlichen Verstopfung entspricht, kann sich die Klappe 8 in ausladender
Weise von dem Fenster 6 entfernen und sich in die in der Fig. 3 in
strichlinierter Darstellung gezeigte Position begeben. Dadurch tritt ein Entweichen
der Luft sowie das Auslösen eines akustischen oder optischen Alarms ein, der in
der dichten Kammer 30 eingebettet ist, die eine einstückige Verbindung mit dem
Kasten 5 aufweist. In dem in den Fig. 3 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
bestehen die Alarmmittel aus einem System von induktiven
Meßwertaufnehmern, die über einen magnetischen Prüfer 14, der in der Nähe der Endkante 12
des biegsamen Blattes 8 angeordnet ist, und über einen magnetischen
Kontaktschalter
15 verfügen, der wiederum im Innern der dichten Kammer 30 auf der
anderen Seite der Wand 13 angeordnet ist, gegen die sich das Ende des
biegsamen Blattes 8 während ihrer Bewegungen abstützt. Im Innern der dichten
Kammer sind auch Versorgungsmittel (eine Batterie) 17 für das Alarmsystem 18
angeordnet, das z.B. aus einer Hupe bestehen kann. Eine solche Einrichtung
kann damit ohne jede Leitungsverbindung nach außen auskommen, bzw. kann
eine solche vermeiden.
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Dank dieser Konzeption und der Benutzung und dem Einsatz einer biegsamen
Klappe, die im Innern einer offenen Kammer angeordnet ist, so daß die freien
Enden dieser Klappe sich gegen die Wände der seitlichen Kammer mit einem
minimalen Verlust an seitlich entströmender Luft abstützen, ist es damit
möglich, unkontrollierte Auslösungen des Alarms aufgrund von Vibrationen oder
Stößen beim normalen Betrieb zu verhindern, so daß keine Störung des
Sammelbetriebes eintritt. Bei einem permanenten und fortdauernden Überdruck im
Innern der Überführungsleitung tritt eine genügende Verschwenkung in Bezug
auf das Fenster ein, um das Auslösen des Alarms herbeizuführen und um
ebenfalls ein Sicherheitselement zu bilden, da die in die Leitung einströmende
Luft nach außen entweichen kann.
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Eine solche, besonders wirksame Einheit von einfacher Konzeption bietet eine
hohe Betriebssicherheit. Darüberhinaus kann eine solche Einrichtung manuell
durch eine Verschiebung des Blattes bedient werden, in dem z.B. an ihrer
Oberfläche ein reliefförmiger Abschnitt vorgesehen ist, der ein Ergreifen
gestattet, um den magnetischen Fühler, der am äußeren Ende des Blattes
angeordnet ist, in eine Gegenüberstellung mit dem Kontakt zu bringen, der im
Innern der dichten Kammer angeordnet ist, um das einwandfreie Arbeiten des
Alarmsystems zu überprüfen.