[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbst fahrende landwirtschaftliche Arbeitsmaschine
wie etwa einen Traktor, einen Feldhäcksler, einen Mähdrescher oder dergleichen mit
einer Fahrerkabine und einer Geräuschquelle außerhalb der Fahrerkabine, von der eine
Schwingung in die Fahrerkabine übertragbar ist.
[0002] Eine solche Arbeitsmaschine ist zum Beispiel aus
US 2001/0044 685 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Arbeitsmaschine ist eine Fahrerkabine mit dem Fahrgestell
über drei aktiv gesteuerte Luftlager verbunden, die Übertragungswege für Geräusche
und Erschütterungen, die beim Überfahren von Bodenunebenheiten auftreten, vom Fahrgestell
zur Fahrerkabine darstellen. Die Wirkung der drei Luftlager kann zwar dergestalt koordiniert
werden, dass Gefälle in gewissen Grenzen ausgeglichen wird und die Fahrerkabine auch
auf abschüssigem Untergrund eine horizontale Orientierung beibehält. Die Geräuschdämpfungswirkung
der Luftlager ist jedoch nicht koordiniert, so dass sich über die Luftlager übertragener
Körperschall und über die Luft übertragener Schall in der Fahrerkabine überlagern.
Insbesondere wenn die Arbeitsmaschine für geräuschintensive Arbeiten eingesetzt wird,
kann der Geräuschpegel in der Kabine daher leicht ein für den Fahrer störendes Maß
erreichen.
[0003] EP 1 800 955 A2 schlägt zur Geräuschdämpfung in der Fahrerkabine einer Arbeitsmaschine eine Innenauskleidung
vor, bei der Hohlraumresonatoren in der Auskleidung mit dem Innenraum der Kabine kommunizieren.
Derartige Hohlraumresonatoren wirken, indem geeignete Spektralanteile des Kabinengeräuschs
die Resonatoren zum Schwingen anregen und die Schwingung im Resonator bedämpft wird.
Voraussetzung für die Wirksamkeit ist, dass die Resonanzfrequenzen der Resonatoren
mit den zu bedämpfenden Frequenzen übereinstimmen. Da die Resonatoren wesentlich kleiner
als die Kabine selbst sind, ist eine Bedämpfung niedriger Eigenschwingungen der Kabine
nicht möglich. Außerdem ist die Effektivität der Geräuschdämpfung durch die Stärke
der Kopplung zwischen Kabine und Resonatoren begrenzt. Je größer die Öffnungen zwischen
beiden sind, um so mehr Schwingungsenergie kann zwar in die Resonatoren eintreten,
aber um so niedriger ist auch die Güte der Resonatoren, d.h. um so geringer ist der
Anteil der eingespeisten Schwingungsenergie, die tatsächlich in den Resonatoren vernichtet
wird. Daher ist die Leistungsfähigkeit dieses bekannten Konzepts begrenzt.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist, eine selbst fahrende landwirtschaftliche Arbeitsmaschine
zu schaffen, die es erlaubt, den Geräuschpegel in der Fahrerkabine auch bei der Verrichtung
von geräuschintensiven Arbeiten wirksam zu begrenzen.
[0005] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einer selbst fahrenden landwirtschaftlichen
Arbeitsmaschine mit einer Fahrerkabine und einer Geräuschquelle außerhalb der Fahrerkabine,
von der eine Schwingung auf einem ersten Weg in die Fahrerkabine übertragbar ist,
ein Kompensatorelement mit einer an die Phase und Amplitude der übertragenen Schwingung
angepassten Phase und Amplitude antreibbar ist, um eine Schallschwingung zu emittieren,
die die in die Fahrerkabine übertragene Schwingung kompensiert. Indem die von dem
Kompensatorelement abgestrahlte Schwingung die von außen übertragene auslöscht, kann
der Schallpegel in der Kabine merklich reduziert werden. Da das Kompensatorelement
angetrieben und nicht rein passiv durch die in der Kabine vorhandenen Schwingungen
angeregt wird, kann eine erheblich stärkere Wirkung erreicht werden als bei einem
passiven Resonator mit einer Kopplungsöffnung vergleichbarer Größe.
[0006] Selbstverständlich kann eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine auch mehrere Geräuschquellen
aufweisen, deren jede wie hier vorgeschlagen für sich allein oder gemeinsam mit anderen
bedämpfbar ist.
[0007] Vorzugsweise ist das Kompensatorelement Teil eines zweiten Übertragungsweges von
der Geräuschquelle zur Fahrerkabine, dessen Phasenverschiebung und/oder Dämpfung/Verstärkung
anpassbar sind. So kann die Bewegung des Kompensatorelements Änderungen im Schwingverhalten
der Geräuschquelle Rechung tragen, noch bevor diese sich in die Kabine ausgebreitet
haben, im Gegensatz zur passiven Dämpfung über Resonatoren, die erst dann angeregt
werden und wirksam werden können, wenn das Geräusch die Kabine bereits erreicht hat.
[0008] Indem die auf den verschiedenen Wegen übertragenen Anteile des Kabinengeräuschs einander
gegenseitig auslöschen, kann ein Geräuschpegel in der Kabine erreicht werden, der
niedriger ist als der Geräuschpegel, der aus der Übertragung vom Geräusch auf einen
einzigen der Übertragungswege resultieren würde.
[0009] Während Fahrgeräusche bedingt durch die meist unperiodische Kontur des befahrenen
Untergrunds von Natur aus breitbandig sind, hat das Spektrum von Maschinenarbeitsgeräuschen
bedingt durch die Periodizität der die Geräusche verursachenden Maschinenbewegungen
meist eine kleine Zahl von schmalbandigen Intensitätsspitzen. Eine wirksame Geräuschunterdrückung
im Frequenzbereich dieser Leistungsspitzen kann daher genügen, um den Geräuschpegel
in der Kabine deutlich zu reduzieren.
[0010] Um eventuell lastbedingten Frequenzschwankungen der Maschinenbewegung Rechnung zu
tragen, genügt es, wenn der Übertrager einen an einem periodisch bewegten Element
der Geräuschquelle angeordneten Frequenzsensor und einen anhand einer von dem Frequenzsensor
erfassten Frequenz des Elements abstimmbaren ersten Frequenzgenerator umfasst. Dieser
Frequenzgenerator ist zweckmäßigerweise auf die stärkste Geräuschfrequenz der Geräuschquelle
abgestimmt; dabei kann es sich - je nach Aufbau der Geräuschquelle - um die erfasste
Frequenz als auch um eine Harmonische von ihr handeln.
[0011] Vorzugsweise umfasst der Übertrager ferner wenigstens einen zweiten abstimmbaren
Frequenzgenerator, der auf eine Harmonische der Abstimmfrequenz des ersten Frequenzgenerators
abgestimmt ist.
[0012] Um eine wirksame Geräuschunterdrückung der beiden Frequenzen zu ermöglichen, sollten
Phasenverschiebung und/oder Dämpfung für beide Frequenzen unabhängig voneinander adaptierbar
sein. Wenn eine solche Adaptierung nicht kontinuierlich, sondern nur zu bestimmten
Zeiten stattfindet, sind Veränderungen im Amplituden- und Phasenverhältnis der beiden
Frequenzen in der Fahrerkabine wahrnehmbar. Dadurch ist der Fahrer zwar vom normalen
Betriebsgeräusch abgeschirmt, Veränderungen des Betriebsgeräuschs, die ihm Aufschluss
über eventuelle Störungen oder andere eine Reaktion erfordernde Ereignisse liefern,
bleiben jedoch deutlich wahrnehmbar.
[0013] Bei einer bevorzugten Anwendung umfasst die Geräuschquelle ein Erntegut verarbeitendes,
oszillierendes oder rotierendes Element wie zum Beispiel eine Häckseltrommel, und
der Frequenzsensor ist angeordnet, um die Bewegungsfrequenz dieses Elements zu erfassen.
[0014] Wenn das rotierende Element mit einer ganzen Zahl n von Werkzeugen besetzt ist, kann
die Abstimmfrequenz des ersten Frequenzgenerators zweckmäßigerweise das n-fache der
Drehfrequenz des rotierenden Elements sein.
[0015] Die Abstimmfrequenz sollte auf eine Hohlraummode der Fahrerkabine abstimmbar sein,
da Geräusche, deren Frequenz mit einer solchen Hohlraummode übereinstimmt, dazu neigen,
in der Fahrerkabine resonant verstärkt zu werden und dadurch einen störenden Lautstärkepegel
zu erreichen, wenn keine geeigneten Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Darüber hinaus
lassen sich Hohlraummoden besonders wirksam unterdrücken, da keine Laufzeiteffekte
auftreten, die zu lokal unterschiedlicher Unterdrückung führen können, d.h. die Phasen
der zu unterdrückenden stehenden Welle und der vom Kompensatorelement abgestrahlten
Welle sind ortsunabhängig.
[0016] Vorzugsweise liegt wenigstens die Frequenz der Grundmode der Fahrerkabine im Abstimmbereich
des Frequenzgenerators.
[0017] Um eine Geräuschunterdrückung in einem geschlossenen Regelkreis zu ermöglichen, kann
ein Mikrofon zum Aufzeichnen des Geräuschpegels in der Kabine und eine Steuerschaltung
zum Adaptieren von Phasenverschiebung und/oder Dämpfung/Verstärkung des adaptierbaren
zweiten Übertragungswegs anhand des aufgezeichneten Geräuschpegels vorgesehen sein.
Eine solche Steuerschaltung kann kontinuierlich in Betrieb sein, um den Geräuschpegel
zu jeder Zeit zu minimieren; es kann aber auch zweckmäßig sein, sie nur von Zeit zu
Zeit zu betreiben und während des Betriebs festgelegte Werte der Phasenverschiebung
und/oder Dämpfung/Verstärkung anschließend beizubehalten, um Änderungen des von der
Geräuschquelle erzeugten Geräuschs hörbar zu machen.
[0018] Als unterstützende geräuschunterdrückende Maßnahme kann eine schwingfähige Wandfläche
der Fahrerkabine an einen bei der Schwingfrequenz der Wandfläche anregbaren Resonator
gekoppelt sein. Indem sich Energie, die ansonsten nur die Schwingung der Wandfläche
anregt, auf die Wandfläche und den Resonator verteilt, wird die Schwingungsamplitude
der Wandfläche und damit der Geräuschabstrahlung reduziert.
[0019] Vorzugsweise ist der Resonator stärker als die Wandfläche gedämpft, um dieser fortlaufend
Schwingungsenergie zu entziehen.
[0020] Als schwingfähige Wandfläche kommt insbesondere eine Fensterscheibe der Fahrerkabine
und als Resonator ein an der Scheibe angebrachter Scheibenwischer in Betracht.
[0021] Weiter Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Feldhäckslers als Beispiel einer erfindungsgemäßen
landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine;
- Fig. 2
- ein typisches Spektrum des Kabinengeräuschs eines Feldhäckslers mit bzw. ohne Geräuschdämpfung
gemäß der Erfindung;
- Fig. 3
- ein Blockdiagramm eines adaptierbaren Übertragers; und
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer Hilfs-Geräuschdämpfungsvorrichtung.
[0022] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines selbst fahrenden Feldhäckslers 1
als Beispiel für ein erfindungsgemäßes Arbeitsfahrzeug. Der Feldhäcksler 1 ist ausgestattet
mit einem Fahrwerk 4, einem Fahrzeugrahmen 6, einem vorn am Fahrzeugrahmen 6 montierten
Aufnahmevorsatz 8, der zum Aufnehmen von Erntegut vom Boden und zum Einspeisen des
Materials in einen Förderkanal dient, sowie einem Häckselwerk 10, einem Nachbeschleuniger
12 und einem Auswurfkrümmer 14, die nacheinander in dem Förderkanal angeordnet sind,
einem Motor 16 zum Antrieb des Fahrwerks 4 sowie der beweglichen Teile des Aufnahmevorsatzes
8, des Häckselwerks 10 und des Nachbeschleunigers 12 und einer Fahrerkabine 18.
[0023] Die Komponente des Feldhäckslers 1, die den stärksten Beitrag zu dessen in der Fahrerkabine
18 hörbarem Betriebsgeräusch leistet, ist eine Häckseltrommel des Häckselwerks 10.
An einer Welle der Häckseltrommel ist ein Winkelgeber 20 angeordnet, der pro Umdrehung
oder pro ganzzahligem Bruchteil einer Umdrehung der Häckseltrommel einen Signalimpuls
liefert. Diese Signalimpulse werden von einer nicht dargestellten Steuerschaltung
des Motors 16 empfangen, um dessen Leistung so zu regeln, dass die Drehzahl der Häckseltrommel
trotz variierender Belastung der Häckseltrommel durch den unterschiedlich starken
Erntegutstrom in einem vorgegebenen Bereich bleibt.
[0024] Fig. 2 zeigt ein typisches Spektrum des in der Fahrerkabine 18 hörbaren Betriebsgeräuschs
in Form eines Balkendiagramms mit einer Auflösung von drei Balken pro Oktave. Die
Häckseltrommel rotiert mit einer von der Steuerschaltung des Motors 16 geregelten
Drehzahl von 30 bis 35 Hz (1800-2100 U/min), entsprechend dem Balken am linken Rand
des Diagramms. Wie man sieht, leistet dieser nur einen kleinen Beitrag zum Betriebsgeräusch;
der bei weitem überwiegende Teil der Geräuschleistung entfällt auf Frequenzen im Bereich
von 80 bis 6000 Hz. In diesem Frequenzbereich fallen drei Balken bei 250, 500 und
1000 Hz besonders auf, die deutlich leistungsstärker sind als ihre Nachbarn. Sie resultieren
aus der Tatsache, dass die Häckseltrommel mit neun in Umfangsrichtung gleichmäßig
beabstandeten Gruppen von Messern bestückt ist, d.h. sie entsprechen der Grundfrequenz
des Betriebsgeräuschs der Messer sowie deren zweiter und vierter Harmonischer in den
Frequenzbändern 9x(30-35)Hz=270-315 Hz, 18x(30-35)Hz=540-630 Hz bzw. 36x(30-35)Hz=1080-1260
Hz. Es sind auch Häckseltrommeln mit sechs, zwölf oder 18 Messergruppen gebräuchlich;
für diese würden sich Intensitätsspitzen des Geräuschs bei entsprechend verschobenen
Frequenzen ergeben.
[0025] Reduziert man die Intensität dieser Spektralanteile auf die der Nachbarfrequenzen,
wie jeweils durch hohle und schraffiert ausgefüllte Bereiche der Balken in Fig. 2
angedeutet, so genügt dies, um den Geräuschpegel zum Beispiel von ca. 92 auf ca. 85
dB(A) zu drücken.
[0026] Die Erfindung sieht vor, die Messerfrequenz und deren Harmonische selektiv zu unterdrücken,
indem zu dem Betriebsgeräusch, das sich als Körperschall in Feldhäcksler 1 vom Häckselwerk
10 zur Fahrerkabine 18 oder auch direkt als Luftschall ausbreitet, auf einem weiteren
Übertragungsweg ein Geräusch überlagert wird, wobei dieser zweite Übertragungsweg
hinsichtlich Phasenverschiebung und Dämpfung/Verstärkung angepasst ist, um in der
Fahrerkabine eine gegenphasige Überlagerung der auf den verschiedenen Wegen übertragenen
Geräusche zu erzielen. Ein solcher zweiter Übertragungsweg kann auf unterschiedliche
Weise implementiert sein, zum Beispiel in Form einer Hydraulikleitung, die ein in
Kontakt mit einer Membran an der Häckseltrommel zu Schwingungen angeregtes Hydraulikfluid
enthält und dessen Schwingungen sich direkt auf eine Wand oder ein Wandstück der Kabine
18 als Kompensatorelement übertragen. Eine solche Leitung kann längenanpassbar sein,
um eine Phasenabstimmung zu erreichen, sie kann als anpassbares Dämpfungsglied beispielsweise
einen Engpass von einstellbarem Querschnitt enthalten.
[0027] Bevorzugt ist eine Implementierung der zweiten Übertragungsstrecke in elektronischer
Form, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Figur zeigt den an der Welle der Häckseltrommel
angeordneten Winkelgeber 20 und schematisch den mit 21 bezeichneten Übertragungsweg
für Körper- oder Luftschall. Der Winkelgeber 20 liefert einen Impuls pro Umdrehung
der Häckselwelle an einen Phasendifferenzdetektor 22. Dieser bildet zusammen mit einem
spannungsgesteuerten Oszillator 24 und einem Frequenzteiler 26 einen an sich bekannten
PLL-Regelkreis, dessen Oszillator 24 ein an die Drehung der Häckseltrommelphase gekoppeltes
Signal mit dem n-fachen der Drehfrequenz der Häckseltrommel liefert. Im vorliegenden
Fall ist n gleich der vierfachen Messergruppenzahl, d.h. n=4 x 9 = 36, so dass das
Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 24 auf die vierte Harmonische
des Messergeräuschs abgestimmt ist.
[0028] Der Frequenzteiler 26 besteht hier aus drei hintereinander geschalteten Stufen, einem
1:2-Teiler 26a, an dessen Ausgang die zweite Harmonische der Messerfrequenz abgreifbar
ist, einem 1:2-Teiler 26b, dessen Ausgang die Grundfrequenz der Messer liefert, und
einem 1:9-Teiler, der die Häckseltrommelfrequenz liefert. Der Frequenzteiler 26c kann
entfallen, wenn ein Winkelgeber 20 verwendet wird, der neun Impulse pro Umdrehung
der Häckselwelle liefert.
[0029] An den Ausgängen des Oszillators 22 und der 1:2-Teiler 26a, 26b sind jeweils RC-Glieder
28a, 28b, 28c und Verstärker 30a, 30b, 30c angeschlossen, deren Phasenverzögerung
bzw. Verstärkungsfaktor von einer Steuerschaltung 32a, 32b bzw. 32c vorgegeben ist.
Diese Steuerschaltungen 32a, 32b, 32c haben jeweils einen über einen schmalbandigen
Filter 34a, 34b, 34c mit einem Mikrofon 36 in der Fahrerkabine 18 verbundenen Signaleingang.
Die Ausgänge der Verstärker 30a, 30b, 30c sind an einen Lautsprecher 38 als Kompensationselement
in der Fahrerkabine 18 angeschlossen.
[0030] In einem Abstimmbetriebsmodus der Steuerschaltungen 32a, b, c variieren diese jeweils
die den RC-Gliedern und Verstärkern 28a, b, c, bzw. 30a, b, c vorgegebenen Phasenverschiebungen
und Verstärkungsfaktoren, um den Signalpegel an ihrem Eingang und damit das Betriebsgeräusch
in der Kabine 18 zu minimieren.
[0031] Da die Phase der Messerbewegung über den Winkelgeber 20 erfasst wird und die Ausbreitungsbedingungen
des Schalls zwischen dem Häckselwerk 10 und der Fahrerkabine 18 im Laufe der Zeit
nicht wesentlich variieren, brauchen die Steuerschaltungen 32 nicht ständig im Abstimmbetriebsmodus
zu arbeiten, sondern einmal gefundene optimale Phasenverzögerungen und Verstärkungsfaktoren
können über lange Zeitintervalle beibehalten werden. Änderungen des Betriebsgeräuschs,
die dem Fahrer wichtige Informationen über die Funktion des Feldhäckslers 1 liefern
können, werden somit nicht vor ihm abgeschirmt.
[0032] Wenn während des Betriebs des Feldhäckslers überhaupt jemals eine erneute Optimierung
erforderlich wird, kann sich diese auf die Verstärkungsfaktoren beschränken, da diese
je nach verarbeitetem Erntegut und Stärke des Erntegutstroms variieren können. Die
bei der Schallausbreitung auftretenden Phasenverzögerungen ändern sich im Wesentlichen
nicht.
[0033] Die Filter 34 können jeweils ein festes Durchgangsband entsprechend dem 36-fachen,
dem 18-fachen bzw. dem 9-fachen der Regelbandbreite der Häckseltrommel haben; um eine
höhere Trennschärfe zu erzielen können auch abstimmbare Filter verwendet werden, deren
Durchgangsband jeweils um die Frequenz eines ihnen zugeführten Referenzsignals zentriert
ist, bei dem es sich im Fall des Filters 34a um das Ausgangssignal des Oszillators
24, beim Filter 34b um das Ausgangssignal des Frequenzteilers 26a und beim Filter
34c um das Ausgangssignal des Frequenzteilers 26b handeln kann.
[0034] Die Geräuschunterdrückungsvorrichtung der Fig. 3 ist besonders zweckmäßig dann anwendbar,
wenn die Messerfrequenz oder eine ihrer Harmonischen gleichzeitig Resonanzfrequenz
einer Hohlraummode der Fahrerkabine 18 ist, da in solchen Fällen der Geräuschpegel
in der Kabine, wenn er nicht aktiv gedämpft wird, durch Resonanzüberhöhung sehr hohe
Werte erreichen kann. Insbesondere niedrige Hohlraummoden, vor allem die Grundmode,
sind mit dem Aufbau der Fig. 3 sehr effektiv dämpfbar.
[0035] Ein weiteres Hilfsmittel zur Geräuschdämpfung in der Kabine ist in Figur 4 gezeigt.
Ein an einer Scheibe 40 der Kabine angeordneter Scheibenwischer umfasst ein an einem
Arm 41 schwenkend bewegbares Wischerblatt 42 und an einer entgegen gesetzten Seite
der Scheibe 40 einen Elektromotor 43 zum Antreiben der Bewegung des Arms 41. Der Motor
43 ist mit der Scheibe 40 über eine Feder, hier in Form eines dissipierenden Gummipuffers
44 verbunden, der eine Schwingung des Motors 43 in Bezug auf die Scheibe 40 mit einer
Resonanzfrequenz ähnlich einer Eigenschwingfrequenz der Scheibe 40 zulässt. So regt
die Scheibe 40, wenn sie durch Betriebsgeräusch resonant angeregt wird, gleichzeitig
auch den Motor 43 zum Schwingen an, wodurch der Scheibe 40 Schwingungsenergie entzogen
und in dem Gummipuffer 44 dissipiert wird. Dadurch reduziert sich der Schwingungshub
der Scheibe 40 und infolge dessen auch ihre Geräuschabstrahlung.
[0036] Eine entsprechende Dämpfungswirkung ist auch erreichbar, wenn der Anker 45 des Motors
43 axial beweglich in Bezug zu dessen Ständer 46 aufgehängt ist. Eine Dämpfung der
Ankerschwingung ist dann mit Hilfe von den Anker 45 tragenden und durch seine Schwingung
ausgelenkten Federn realisierbar; denkbar ist auch, die Ankerschwingung durch zwischen
Anker 45 und Ständer 46 induzierte Ströme zu dämpfen.
[0037] Der Motor 43 ist hier in der Mitte der Scheibe 40 angeordnet. Dies erlaubt eine kontinuierlich
rotierende Wischbewegung ohne Richtungsumkehr, was den mechanischen Aufbau oder die
elektrische Ansteuerung des Motors 43 vereinfacht. Darüber hinaus befindet sich der
Motor 43 am Mittelpunkt der Scheibe 40 auch an dem Punkt, an dem die Grundschwingung
der Scheibe 40 ihre höchste Amplitude erreicht und daher am wirksamsten durch den
Scheibenwischer dämpfbar ist.
[0038] Zwar ist die Erfindung oben speziell in Bezug auf einen Feldhäcksler beschrieben
worden, doch liegt für den Fachmann auf der Hand, dass sie auch an anderen landwirtschaftlichen
Arbeitsmaschinen, wie etwa an einem Mähdrescher zum Dämpfen der Übertragung von Betriebsgeräuschen
der Dreschtrommel, der Schüttelböden oder anderer periodisch bewegter Aggregate des
Mähdreschers einsetzbar ist.
Bezugszeichen
[0039]
- 1.
- Feldhäcksler
- 4.
- Fahrwerk
- 6.
- Fahrzeugrahmen
- 8.
- Aufnahmevorsatz
- 10.
- Häckselwerk
- 12.
- Nachbeschleuniger
- 14.
- Auswurfkrümmer
- 16.
- Motor
- 18.
- Fahrerkabine
- 20.
- Winkelgeber
- 21.
- Übertragungsweg
- 22.
- Phasendifferenzdetektor
- 24.
- VCO
- 26.
- Frequenzteiler
- 28.
- RC-Glied
- 30.
- Verstärker
- 32.
- Steuerschaltung
- 34.
- Filter
- 36.
- Mikrofon
- 38.
- Lautsprecher
- 40.
- Scheibe
- 41.
- Arm
- 42.
- Wischerblatt
- 43.
- Motor
- 44.
- Gummipuffer
- 45.
- Anker
- 46.
- Ständer
1. Selbstfahrende landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit einer Fahrerkabine (18) und
einer Geräuschquelle (10) außerhalb der Fahrerkabine (18), von der eine Schwingung
auf einem ersten Weg (21) in die Fahrerkabine (18) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kompensatorelement (38) mit einer an die Phase und Amplitude der übertragenen
Schwingung angepassten Phase und Amplitude antreibbar ist, um eine Schallschwingung
zu emittieren, die die in die Fahrerkabine (18) übertragende Schwingung kompensiert.
2. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensatorelement (38) Teil eines zweiten von der Geräuschquelle (10) zur Kabine
(18) verlaufenden Übertragungsweges ist, dessen Phasenverschiebung und/oder Dämpfung/Verstärkung
anpassbar sind.
3. Arbeitsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Übertragungsweg einen an einem periodisch bewegten Element der Geräuschquelle
angeordneten Frequenzsensor (20) und einen anhand einer von dem Frequenzsensor (20)
erfassten Frequenz des Elements abstimmbaren ersten Frequenzgenerator (24, 26a, 26b)
umfasst.
4. Arbeitsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Übertragungsweg ferner wenigstens einen zweiten abstimmbaren Frequenzgenerator
(24, 26a; 24) umfasst, der auf eine Harmonische der Abstimmfrequenz des ersten Frequenzgenerators
(24, 26a, 26b) abgestimmt ist.
5. Arbeitsmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräuschquelle (10) ein landwirtschaftliches Erntegut verarbeitendes oszillierendes
oder rotierendes Element umfasst und dass der Frequenzsensor (20) angeordnet ist,
um die Bewegungsfrequenz dieses Elements zu erfassen.
6. Arbeitsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Element mit einer ganzen Zahl n von Werkzeugen besetzt ist und die
Abstimmfrequenz des ersten Frequenzgenerators (24, 26a, 26b) das n-fache der Drehfrequenz
des rotierenden Elements ist.
7. Arbeitsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Element eine Häckseltrommel ist und die Werkzeuge Messer der Häckseltrommel
sind.
8. Arbeitsmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstimmfrequenz auf eine Hohlraummode der Fahrerkabine (18) abstimmbar ist.
9. Arbeitsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraummode die Grundmode der Fahrerkabine (18) ist.
10. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Mikrofon (36) zum Aufzeichnen des Geräuschpegels in der Kabine (18) und eine
Steuerschaltung (32a, 32b, 32c) zum Adaptieren von Phasenverschiebung und/oder Dämpfung/Verstärkung
des zweiten Übertragungswegs anhand des aufgezeichneten Geräuschpegels.
11. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine schwingfähige Wandfläche (40) der Fahrerkabine (18) an einen bei der Schwingfrequenz
der Wandfläche (40) anregbaren Resonator (43) gekoppelt ist.
12. Arbeitsmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Resonator (43) stärker als die Wandfläche (40) gedämpft ist.
13. Arbeitsmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die schwingfähige Wandfläche eine Fensterscheibe (40) und der Resonator ein an der
Scheibe (40) angebrachter Scheibenwischer (43) ist.