DE102018213215A1 - Sensor arrangement for detecting the proportion of broken grains in a stream of chopped material processed by a grain processor and field chopper equipped with it - Google Patents

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    • A01D43/00—Mowers combined with apparatus performing additional operations while mowing
    • A01D43/08—Mowers combined with apparatus performing additional operations while mowing with means for cutting up the mown crop, e.g. forage harvesters
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Abstract

Eine Sensoranordnung zur Erfassung des Anteils aufgeschlossener Körner in einem von einem Körnerprozessor (28) eines Feldhäckslers (10) bearbeiteten Häckselgutstrom umfasst eine Spektrometeranordnung (40), die den Häckselgutstrom mit Licht beaufschlagt und reflektiertes und/oder transmittiertes Licht wellenlängenaufgelöst analysiert, um elektronische Signale hinsichtlich erfasster Spektren des Häckselgutstroms bereitzustellen, und eine Auswertungseinrichtung (62), die betreibbar ist, anhand der Signale der Spektrometeranordnung (40) den von der Menge aufgeschlossener Körner im Häckselgutstrom abhängigen Gehalt des Häckselguts an einem vorbestimmten Inhaltsstoff zu bestimmen. Eine Steuereinrichtung (34) kommandiert einen Aktor (50) zur Verstellung des Bearbeitungsgrads des Körnerprozessors (28) und evaluiert anhand der bei unterschiedlichen Bearbeitungsgraden durch die Auswertungseinrichtung (62) gemessenen Gehalte des Häckselguts am vorbestimmten Inhaltsstoff den Anteil aufgeschlossener Körner im Häckselgutstrom.A sensor arrangement for detecting the proportion of broken grains in a stream of chopped material processed by a grain processor (28) of a forage harvester (10) comprises a spectrometer arrangement (40) which acts on the chopped material flow with light and analyzes reflected and / or transmitted light in a wavelength-resolved manner in order to detect electronic signals with regard to electronic signals to provide recorded spectra of the chopped material flow, and an evaluation device (62) which can be operated to determine, based on the signals from the spectrometer arrangement (40), the content of the chopped material of a predetermined ingredient which is dependent on the amount of broken down grains in the chopped material flow. A control device (34) commands an actuator (50) to adjust the degree of processing of the grain processor (28) and evaluates the proportion of broken grains in the flow of chopped material based on the contents of the chopped material in the predetermined ingredient measured at different degrees of processing by the evaluation device (62).

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zur Erfassung des Anteils aufgeschlossener Körner in einem von einem Körnerprozessor eines Feldhäckslers bearbeiteten Häckselgutstrom, umfassend:

  • eine mit dem Häckselgutstrom zusammenwirkende Spektrometeranordnung, die eingerichtet ist, den Häckselgutstrom mit Licht zu beaufschlagen und vom Häckselgutstrom reflektiertes und/oder transmittiertes Licht wellenlängenaufgelöst zu analysieren, um elektronische Signale hinsichtlich erfasster Spektren des Häckselgutstroms bereitzustellen, und
  • eine Auswertungseinrichtung, die betreibbar ist, anhand der Signale der Spektrometeranordnung den von der Menge aufgeschlossener Körner im Häckselgutstrom abhängigen Gehalt des Häckselguts an einem vorbestimmten Inhaltsstoff zu bestimmen, sowie einen damit ausgestatteten Feldhäcksler.
The invention relates to a sensor arrangement for detecting the proportion of broken grains in a stream of chopped material processed by a grain processor of a forage harvester, comprising:
  • a spectrometer arrangement which interacts with the shredded material flow and is set up to apply light to the shredded material flow and to analyze wavelengths of light reflected and / or transmitted by the shredded material flow in order to provide electronic signals with respect to recorded spectra of the shredded material flow, and
  • an evaluation device which can be operated to determine the content of a predetermined ingredient in the chopped material depending on the quantity of broken down grains in the chopped material flow based on the signals of the spectrometer arrangement, and a forage harvester equipped with it.

Stand der TechnikState of the art

Feldhäcksler dienen in der Landwirtschaft dazu, stängelartiges Erntegut von einem Feld aufzunehmen, es zu zerkleinern und auf ein Transportfahrzeug zu überladen. Das gehäckselte Erntegut dient üblicherweise als Futter für Vieh oder zur Biogaserzeugung.Forage harvesters are used in agriculture to pick up stalk-like crops from a field, shred them and transfer them to a transport vehicle. The chopped crop is usually used as feed for cattle or for biogas production.

Eine typische Art von Erntegut, die mit einem Feldhäcksler geerntet wird, ist Mais. Entweder werden die ganzen Pflanzen mittels eines Maismähvorsatzes oder nur die Fruchtstände mittels eines Pflückers geerntet. Die Maiskörner sind jedoch im intakten Zustand, d.h. mit der sie umgebenden, gelb- oder orangefarbenen Hülle, für Tiere oder Bakterien der Biogasanlagen fast nicht verdaubar. Man verwendet daher so genannte Körnerprozessoren, die zwei oder mehr Walzen umfassen, zwischen denen der gehäckselte Erntegutstrom hindurchgeführt wird, um die Körner aufzuschließen oder zu zerkleinern und somit das Innere der Körner (Endosperm) zur besseren Verdaubarkeit freizulegen.A typical type of crop that is harvested with a forage harvester is corn. Either the whole plants are harvested using a maize header or only the fruit stands using a picker. However, the corn kernels are intact, i.e. with the surrounding yellow or orange shell, almost impossible to digest for animals or bacteria in biogas plants. So-called grain processors are therefore used, which comprise two or more rollers between which the chopped crop flow is passed in order to break up or crush the grains and thus expose the inside of the grains (endosperm) for better digestibility.

Der Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors, d.h. der Druck, mit denen die Walzen gegeneinander vorgespannt sind und/oder der Abstand der Walzen und/oder deren Drehzahldifferenz und/oder ihre Absolutdrehzahl, bestimmt einerseits den Anteil aufgeschlossener oder zerkleinerter Körner, andererseits aber auch den Energiebedarf des Körnerprozessors. Da beide Größen jedoch gegenläufig sind, wird angestrebt, einen günstigen Betriebspunkt des Körnerprozessors zu finden, in dem einerseits ein angemessener Anteil der Körner aufgeschlossen wird und andererseits der Energiebedarf nicht zu groß ist.The degree of processing of the grain processor, i.e. The pressure with which the rollers are prestressed against one another and / or the distance between the rollers and / or their speed difference and / or their absolute speed, on the one hand determines the proportion of broken down or crushed grains, but on the other hand also the energy requirement of the grain processor. However, since both sizes are opposed to each other, the aim is to find a favorable operating point for the grain processor, in which on the one hand an appropriate proportion of the grains is broken down and on the other hand the energy requirement is not too great.

Es bietet sich an, den Anteil der aufgeschlossenen Körner sensorisch zu erfassen, um dem Bediener des Feldhäckslers und/oder einer Automatik zur selbsttätigen Einstellung des Bearbeitungsgrades des Körnerprozessors einen Rückkopplungswert zu bieten, ob der aktuelle Bearbeitungsgrad zu klein, zu groß oder angemessen ist. Hierfür wurde im Stand der Technik die Verwendung von Kameras, die mit dem durch den Körnerprozessor bearbeiteten Erntegutstrom zusammenwirken und Bildverarbeitungssystemen vorgeschlagen, die den Anteil ganzer und angeschlagener Körner bestimmten sollen ( EP 2 232 978 A1 , EP 2 452 550 A1 , EP 2 982 232 A2 ).It is advisable to record the proportion of broken grains by sensors in order to offer the operator of the forage harvester and / or an automatic system for automatically setting the degree of processing of the grain processor a feedback value as to whether the current degree of processing is too small, too large or appropriate. For this purpose, the use of cameras which interact with the crop flow processed by the grain processor and image processing systems which determine the proportion of whole and struck grains have been proposed in the prior art ( EP 2 232 978 A1 . EP 2 452 550 A1 . EP 2 982 232 A2 ).

Andere im Stand der Technik vorgeschlagene Maßnahmen zur Erkennung aufgeschlossener Körner umfassen die Aufnahme von Fluoreszenzspektren im UV-Bereich ( WO 00/00818 A1 ), die mechanische Trennung des Häckselguts in einem Sieb mit Auszählung der Körnergrößenfraktionen sowie einer nahinfrarotspektroskopischen Analyse des Stärkegehalts (S. Salvati et al, Survey of mean particle length in whole-plant corn silage, The Professional Animal Scientist 33:708-715 (2017)), sowie eine Erkennung des Gehalts des Häckselguts an Körnern anhand des Nährstoffgehaltes mittels eines Nahinfrarotspektrometers zwecks Einstellung des Bearbeitungsgrades des Körnerprozessors ( EP 1 166 619 A1 ).Other measures proposed in the prior art for the detection of digested grains include the recording of fluorescence spectra in the UV range ( WO 00/00818 A1 ), the mechanical separation of the chopped material in a sieve with counting of the grain size fractions and a near infrared spectroscopic analysis of the starch content (S. Salvati et al, Survey of mean particle length in whole-plant corn silage, The Professional Animal Scientist 33: 708-715 (2017 )), as well as a detection of the content of the chopped grain on the basis of the nutrient content by means of a near infrared spectrometer in order to adjust the degree of processing of the grain processor ( EP 1 166 619 A1 ).

Aufgabetask

Der Ansatz der Erkennung aufgeschlossener Körner durch Bildverarbeitungssysteme war bisher nicht erfolgreich, da unter Anderem der Anteil sichtbarer Körner auf einem Einzelbild gering ist, die Körner in der Bildaufnahme nur schwer identifizierbar sind und der Anbruch der Körner nur schwer zu erkennen ist. Die anderen erwähnten Sensoren können zwar die Anzahl aufgeschlossener Körner oder den Nährstoffgehalt erkennen, jedoch reicht diese Information nicht dafür aus, den Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors bzw. den relativen Anteil aufgeschlossener Körner unter den im Häckselgutstrom insgesamt enthaltenen Körnern zu evaluieren, denn sie sind oberflächensensitiv und können somit nicht erkennen, wie viele nicht-aufgeschlossene Körner noch im Häckselgut enthalten sind.The approach of recognizing disrupted grains by image processing systems has not been successful so far, because among other things the proportion of visible grains in a single image is low, the grains are difficult to identify in the image recording and the opening of the grains is difficult to recognize. The other sensors mentioned can recognize the number of digested grains or the nutrient content, but this information is not sufficient to evaluate the degree of processing of the grain processor or the relative proportion of digested grains among the grains contained in the chopped material flow as they are surface-sensitive and can thus do not recognize how many un-digested grains are still contained in the chopped material.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Sensoranordnung zur Erfassung des Anteils aufgeschlossener Körner in einem von einem Körnerprozessor bearbeiteten Häckselgutstrom und einen damit ausgestatteten Feldhäcksler bereitzustellen, welche die erwähnten Nachteile nicht oder in einem verminderten Maß aufweisen.The object on which the invention is based is seen in providing an improved sensor arrangement compared to the prior art for detecting the proportion of digested grains in a stream of chopped material processed by a grain processor and a forage harvester equipped therewith which do not have the mentioned disadvantages or to a lesser extent ,

Lösung solution

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre der Patentansprüche 1 und 7 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.According to the invention, this object is achieved by the teaching of claims 1 and 7, features which are listed in the further claims which further develop the solution in an advantageous manner.

Eine Sensoranordnung zur Erfassung des Anteils aufgeschlossener Körner in einem von einem Körnerprozessor eines Feldhäckslers bearbeiteten Häckselgutstrom umfasst eine mit dem Häckselgutstrom zusammenwirkende Spektrometeranordnung, die eingerichtet ist, den Häckselgutstrom mit Licht zu beaufschlagen und vom Häckselgutstrom reflektiertes und/oder transmittiertes Licht wellenlängenaufgelöst zu analysieren, um elektronische Signale hinsichtlich erfasster Spektren des Häckselgutstroms bereitzustellen, eine Auswertungseinrichtung, die betreibbar ist, anhand der Signale der Spektrometeranordnung den von der Menge aufgeschlossener Körner im Häckselgutstrom abhängigen Gehalt des Häckselguts an einem vorbestimmten Inhaltsstoff zu bestimmen; und eine Steuereinrichtung, die betreibbar ist, einen Aktor zur Verstellung des Bearbeitungsgrads des Körnerprozessors zu kommandieren und anhand der bei unterschiedlichen Bearbeitungsgraden durch die Auswertungseinrichtung gemessenen Gehalte des Häckselguts am vorbestimmten Inhaltsstoff den Anteil aufgeschlossener Körner im Häckselgutstrom zu evaluieren.A sensor arrangement for detecting the proportion of broken grains in a shredded material flow processed by a grain processor of a forage harvester comprises a spectrometer arrangement which interacts with the shredded material flow and is set up to apply light to the shredded material flow and to analyze wavelengths reflected and / or transmitted light from the shredded material flow in order to analyze electronic wavelengths To provide signals with respect to recorded spectra of the chopped material flow, an evaluation device which can be operated to determine, based on the signals of the spectrometer arrangement, the content of a predetermined ingredient in the chopped material depending on the amount of broken down grains in the chopped material flow; and a control device that can be operated to command an actuator to adjust the degree of processing of the grain processor and to evaluate the proportion of broken grains in the flow of chopped material on the basis of the contents of the chopped material in the predetermined ingredient measured by the evaluation device at different processing degrees.

Mit anderen Worten ist die Sensoreinrichtung in der Lage, den relativen Anteil aufgeschlossener Körner gegenüber nicht-aufgeschlossenen Körnern in einem von einem Körnerprozessor eines Feldhäckslers bearbeiteten Häckselgutstrom zu evaluieren. Dazu findet eine an sich bekannte (Nahinfrarot-) Spektrometeranordnung Verwendung, die den Häckselgutstrom im Betrieb mit breitbandigem Licht oder mit diskreten Wellenlängen beaufschlagt und vom Häckselgutstrom reflektiertes und/oder transmittiertes Licht in Abhängigkeit von der Wellenlänge analysiert und elektronische Signale hinsichtlich erfasster Spektren des Häckselgutstroms bereitstellt. Derartige Spektrometeranordnungen sind im Stand der Technik (z.B. DE 10 2004 048 103 A1 und DE 10 2007 007 040 A1 ) hinlänglich beschrieben. Die Signale der Spekrometeranordnung werden durch eine Auswertungseinrichtung unter Verwendung geeigneter Kalibrierkurven evaluiert, um den Gehalt des Häckselguts an einem vorbestimmten Inhaltsstoff zu bestimmen. Der Inhaltsstoff ist so gewählt, dass der gemessene Gehalt davon abhängt, wie viele aufgeschlossene Körner im Häckselgutstrom enthalten sind. Eine Steuereinrichtung veranlasst einen Aktor, sukzessive eine Anzahl unterschiedlicher Bearbeitungsgrade des Körnerprozessors einzustellen. Die Steuereinrichtung ermittelt anhand der bei den unterschiedlichen Bearbeitungsgraden ermittelten Gehalte am Inhaltsstoff den Anteil aufgeschlossener Körner. Hierzu kann man sich beispielsweise des Sachverhaltes bedienen, dass ab einem bestimmten Bearbeitungsgrad, bei dem alle Körner aufgeschlossen sind, eine weitere Vergrößerung des Bearbeitungsgrads keinen messbaren oder nennenswerten Einfluss mehr auf den gemessenen Gehalt an Inhaltsstoffen mehr haben wird.In other words, the sensor device is able to evaluate the relative proportion of digested grains compared to non-digested grains in a chopped material flow processed by a grain processor of a forage harvester. For this purpose, a (near infrared) spectrometer arrangement known per se is used, which applies broadband light or with discrete wavelengths to the chopped material flow during operation and analyzes light reflected and / or transmitted by the chopped material flow as a function of the wavelength and provides electronic signals with regard to recorded spectra of the chopped material flow , Such spectrometer arrangements are in the prior art (e.g. DE 10 2004 048 103 A1 and DE 10 2007 007 040 A1 ) sufficiently described. The signals of the spectrometer arrangement are evaluated by an evaluation device using suitable calibration curves in order to determine the content of a predetermined ingredient in the chopped material. The ingredient is selected so that the measured content depends on how many digested grains are contained in the shredded material flow. A control device causes an actuator to successively set a number of different degrees of processing of the grain processor. The control device uses the contents of the ingredient determined at the different degrees of processing to determine the proportion of broken grains. For this purpose, one can make use of the fact, for example, that from a certain degree of processing, in which all the grains are open, a further increase in the degree of processing will no longer have any measurable or significant influence on the measured content of ingredients.

Auf diese Weise erreicht man mit relativ einfachen Mitteln eine recht genaue Ermittlung des Anteils aufgeschlossener Körner im Häckselgutstrom.In this way, a relatively precise determination of the proportion of broken grains in the stream of chopped material is achieved with relatively simple means.

Die Steuereinrichtung kann betreibbar sein, zur Evaluierung des Anteils aufgeschlossener Körner im Häckselgut den Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors auf jenen Bereichen eines Feldes zu variieren, die bezüglich des vorbestimmten Inhaltsstoffes und/oder Erntegutdurchsatzes und/oder der Erntegutfeuchte etwa homogene Erntegutbestände aufweisen, wobei die in einem vorigen Erntevorgang sensorisch ermittelte Lage der homogenen Bereiche des Feldes in einer Karte eingetragen ist, die von der Steuereinrichtung georeferenziert abrufbar ist.The control device can be operable to vary the degree of processing of the grain processor in those areas of a field that evaluate approximately homogeneous crop stocks with respect to the predetermined ingredient and / or crop throughput and / or the crop moisture, in order to evaluate the proportion of broken grains in the chopped crop, the previous one Harvesting process, the sensor-determined position of the homogeneous areas of the field is entered on a map, which can be called up georeferenced by the control device.

Die Steuereinrichtung kann betreibbar sein, mindestens einen anderen Bearbeitungsparameter des Feldhäckslers zu kontrollieren, wie die Schnittlänge, und den anderen Bearbeitungsparameter während der Variation des Bearbeitungsgrads des Körnerprozessors zur Evaluierung des Anteils aufgeschlossener Körner im Häckselgut konstant zu lassen.The control device can be operable to control at least one other processing parameter of the forage harvester, such as the cutting length, and to leave the other processing parameter constant during the variation of the processing degree of the grain processor in order to evaluate the proportion of digested grains in the chopped material.

Die Steuereinrichtung kann betreibbar sein, jenen Bearbeitungsgrad zu bestimmen, der bei Vergrößerung des Bearbeitungsgrades keine nennenswerte Änderung (Vergrößerung) des Gehaltes des Häckselguts am vorbestimmten Inhaltsstoff mehr bewirkt und den zugehörigen Gehalt an Inhaltsstoffen als Anteil von 100 % aufgeschlossenen Körnern auszugeben. Alternativ oder zusätzlich könnte man auch 0% aufgeschlossene Körner als zusätzlichen Referenzmesspunkt angeben, indem der Körnerprozessor ganz oder zumindest soweit aufgefahren wird, bis sich keine Verminderung des Gehaltes des Häckselguts am vorbestimmten Inhaltsstoff mehr ergibt und keine Körner mehr gespalten werden, sodass man nur die (geringe) Reststärke in der Pflanze misst.The control device can be operable to determine the degree of processing which, when the degree of processing is increased, does not cause any significant change (increase) in the content of the chopped material in the predetermined ingredient and to output the associated content of ingredients as a proportion of 100% digested grains. As an alternative or in addition, one could also specify 0% digested grains as an additional reference measuring point by opening the grain processor completely or at least until there is no further reduction in the content of the chopped material in the predetermined ingredient and no more grains are split, so that only the ( low) residual strength in the plant.

Die Steuereinrichtung kann weiterhin, sich zeitlich an die Variation des Bearbeitungsgrads des Körnerprozessors zur Evaluierung des Anteils aufgeschlossener Körner im Häckselgut anschließend, anhand des bei dem als Bearbeitungsgrad von 0 % und/oder 100 % sensierten Gehalts des Häckselguts an Inhaltsstoff und eines nunmehr aktuell sensierten Gehalts des Häckselguts an Inhaltsstoff einen Signalwert hinsichtlich des aktuellen Anteils aufgeschlossener Körner erzeugen und ausgeben.The control device can also follow the variation in the degree of processing of the grain processor for evaluating the proportion of broken grains in the chopped material, based on the content of the chopped material, which is sensed as the degree of processing of 0% and / or 100%, and a content that is currently sensed generate and output a signal value of the chopped ingredient in terms of the current proportion of broken grains.

Der von der Auswertungseinrichtung ermittelte Inhaltsstoff kann der Stärkegehalt des Häckselgutes sein. The ingredient determined by the evaluation device can be the starch content of the chopped material.

Der Aktor kann eingerichtet sein, den Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors durch Ändern des Drucks, mit denen zwei Walzen des Körnerprozessors gegeneinander vorgespannt sind und/oder des Abstand der Walzen und/oder deren Drehzahldifferenz und/oder ihrer Absolutdrehzahl (d.h. der Drehzahl beider Walzen) zu variieren.The actuator can be set up to vary the degree of machining of the grain processor by changing the pressure with which two rollers of the grain processor are biased against one another and / or the distance between the rollers and / or their speed difference and / or their absolute speed (ie the speed of both rollers) ,

Es kann eine Bedienerschnittstelle vorgesehen sein, mittels welcher der von der Steuereinrichtung ermittelte Anteil aufgeschlossener Körner und/oder der Durchsatz und/oder die Leistung des von einem Antriebsmotor des Feldhäcksler abgegebene Leistung anzeigbar ist und/oder mittels welcher ein Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors eingebbar ist.An operator interface can be provided, by means of which the proportion of digested grains determined by the control device and / or the throughput and / or the power of the power output by a drive motor of the forage harvester can be displayed and / or by means of which a degree of processing of the grain processor can be entered.

Schließlich kann die Steuereinrichtung betreibbar sein, den Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors und/oder die Vortriebsgeschwindigkeit des Feldhäckslers und/oder die Höhe eines Erntevorsatzes über dem Boden selbsttätig zu kontrollieren, basierend auf dem sensierten Anteil aufgeschlossener Körner und/oder einer Vorgabe eines gewünschten Anteils aufgeschlossener Körner und/oder einer gewünschten Motorleistung und/oder einem gewünschten Durchsatz.Finally, the control device can be operable to automatically control the degree of processing of the grain processor and / or the forward speed of the forage harvester and / or the height of a header above the ground, based on the sensed proportion of broken grains and / or a specification of a desired proportion of broken grains and / or a desired engine power and / or a desired throughput.

Figurenlistelist of figures

In den Zeichnungen ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

  • 1 einen Feldhäcksler mit einer Sensoranordnung zur Erfassung des Anteils aufgeschlossener Körner in einem von einem Körnerprozessor des Feldhäckslers bearbeiteten Häckselgutstrom,
  • 2 ein Flussdiagramm, nach dem die Sensoranordnung der 1 arbeitet, und
  • 3 ein Diagramm, in dem ein typischer Verlauf des sensierten Gehalts I eines Inhaltsstoffes abhängig vom Bearbeitungsgrad B des Körnerprozessors gezeigt wird.
In the drawings, an embodiment of the invention described in more detail below is shown. It shows:
  • 1 a forage harvester with a sensor arrangement for detecting the proportion of broken grains in a stream of chopped material processed by a grain processor of the forage harvester,
  • 2 a flowchart according to which the sensor arrangement of the 1 works, and
  • 3 a diagram in which a typical course of the sensed salary I of an ingredient depending on the degree of processing B of the grain processor is shown.

In der 1 ist ein selbstfahrender Feldhäcksler 10 in schematischer Seitenansicht dargestellt. Der Feldhäcksler 10 baut sich auf einem tragenden Fahrgestell 12 auf, welches von vorderen angetriebenen Rädern 14 und lenkbaren rückwärtigen Rädern 16 getragen wird. Die Bedienung des Feldhäckslers 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus ein an einem Einzugsgehäuse 36 lösbar befestigter Erntevorsatz 20 in Form eines Mähvorsatzes für die Maisernte einsehbar ist. Mittels des Erntevorsatzes 20 abgeschnittenes Erntegut, z. B. Mais oder dergleichen, wird an der Frontseite des Feldhäckslers 10 über einen im Einzugsgehäuse 36 angeordneten Einzugsförderer mit Vorpresswalzen 30, 32 einer Häckseltrommel 22 zugeführt, die es im Zusammenwirken mit einer Gegenschneide 46 in kleine Stücke häckselt und es einem Körnerprozessor 28 mit zusammenwirkenden Walzen aufgibt, von der aus es zu einem Nachbeschleuniger 24 gelangt. Die Walzen können als zylindrische, in Umfangsrichtung verzahnte Walzen hergestellt oder in axialer Richtung wellenförmig gestaltet oder auf beliebige andere Weise geformt sein. Das Gut verlässt den Feldhäcksler 10 im Erntebetrieb zu einem nebenher fahrenden Transportfahrzeug über einen um eine etwa vertikale Achse drehbaren und in der Neigung verstellbaren Auswurfkrümmer 26. Die Messer der Häckseltrommel 22 können bei Bedarf durch eine Schleifeinrichtung 42 geschliffen werden. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben, wie seitlich, unten und oben, auf die Vorwärtsbewegungsrichtung V des Feldhäckslers 10, die in der 1 nach links verläuft.In the 1 is a self-propelled forage harvester 10 shown in a schematic side view. The forage harvester 10 builds on a load-bearing chassis 12 on which is driven by front wheels 14 and steerable rear wheels 16 will be carried. The operation of the forage harvester 10 done from a driver's cabin 18 from which one on a feeder housing 36 detachably attached header 20 is visible in the form of a cutting attachment for the maize harvest. By means of the header 20 cut crop, e.g. B. corn or the like, is on the front of the forage harvester 10 via one in the feeder housing 36 arranged feed conveyor with pre-press rollers 30 . 32 a chopper drum 22 fed it in cooperation with a shear bar 46 chopped into small pieces and it a grain processor 28 with interacting rollers, from which it turns into a post-accelerator 24 arrives. The rollers can be manufactured as cylindrical, toothed rollers in the circumferential direction, or they can be designed to be wave-shaped in the axial direction, or they can be shaped in any other way. The goods leave the forage harvester 10 in harvesting operation to a transport vehicle traveling alongside via an ejection elbow that can be rotated about an approximately vertical axis and adjustable in inclination 26 , The knives of the chopper drum 22 can if necessary by a grinding device 42 be sanded. In the following, indications of direction, such as laterally, below and above, relate to the forward movement direction V of the forage harvester 10 that in the 1 runs to the left.

Eine Steuereinrichtung 34 ist mit einer Schalter- oder Ventileinrichtung 38 verbunden, die ihrerseits mit einem elektrischen oder hydraulischen Aktor 50 zur Verstellung des Bearbeitungsgrades des Körnerprozessors 28 verbunden ist. Der Aktor kann den Spalt zwischen den Walzen verstellen und/oder ihre Andruckkraft und/oder einen Drehzahlunterschied zwischen den Walzen und/oder die absolute Drehzahl der Walzen des Körnerprozessors.A control device 34 is with a switch or valve device 38 connected, which in turn is connected to an electrical or hydraulic actuator 50 to adjust the degree of processing of the grain processor 28 connected is. The actuator can adjust the gap between the rollers and / or their pressing force and / or a speed difference between the rollers and / or the absolute speed of the rollers of the grain processor.

Die Steuereinrichtung 34 ist zudem mit einer Bedienerschnittstelle 52 mit einer Anzeige und einer Eingabeeinrichtung sowie mit einer Spektrometeranordnung 40, die an der Oberseite des Auswurfkrümmers 26 angebracht ist und durch ein Fenster mit dem im Auswurfkrümmer strömenden Häckselgut zusammenwirkt, nachdem es durch den Körnerprozessor 28 bearbeitet wurde. Die Spektrometeranordnung 40 umfasst ein Gehäuse 64, in dem eine Lichtquelle 54 angeordnet ist. Die Lichtquelle kann als Halogenlampe ausgeführt sein und breitbandiges Licht erzeugen, oder sie ist z.B. als Leuchtdiodenarray ausgeführt und erzeugt nur einige diskrete Wellenlängen. Das von der Lichtquelle 54 erzeugte Licht gelangt, nachdem es vom Häckselgut reflektiert wurde, in den Innenraum 56 des Gehäuses 64 und wird dort durch ein dispersives Element 58 in Abhängigkeit von der Wellenlänge in unterschiedliche Richtungen abgelenkt und erreicht ein lichtempfindliches Detektorarray 60, das elektrisch mit einer Auswertungseinrichtung 62 verbunden ist. Die Spektrometeranordnung 40 ist nach alledem ein im Stand der Technik bekanntes und z.B. von der Anmelderin kommerziell vertriebenes Nahinfrarotspektrometer zur Bestimmung der Inhaltsstoffe im Häckselgut. Bei einer anderen möglichen Ausführungsform eines Spektrometers, das auf Mikro-Elektro-Mechanischen Systemen (MEMS) beruht, wird das Licht nicht wellenlängenabhängig in verschiedene Richtungen abgelenkt und mit einem Diodenarray gemessen, sondern, je nach Ausführung, werden z.B. durch variable Filter aufeinander folgend verschiedene Wellenlängen nacheinander gemessen oder ein Spektrum wird durch eine FFT aus einem Interferogramm bestimmt. Man könnte auch die Sensoranordnung der WO 00/00818 A1 zur Erfassung des Stärkegehalts des Häckselguts verwenden.The control device 34 is also with an operator interface 52 with a display and an input device and with a spectrometer arrangement 40 that are on the top of the spout 26 is attached and cooperates through a window with the chopped material flowing in the chute after it has been processed by the grain processor 28 was processed. The spectrometer arrangement 40 includes a housing 64 in which a light source 54 is arranged. The light source can be designed as a halogen lamp and generate broadband light, or it is designed, for example, as a light-emitting diode array and generates only a few discrete wavelengths. That from the light source 54 generated light reaches the interior after being reflected by the chopped material 56 of the housing 64 and is there by a dispersive element 58 deflected in different directions depending on the wavelength and reaches a photosensitive detector array 60 that electrically with an evaluation device 62 connected is. The spectrometer arrangement 40 is, after all, a near infrared spectrometer known in the prior art and sold commercially by the applicant, for example, for determining the ingredients in the chopped material. In another possible embodiment of a spectrometer based on micro-electro-mechanical systems (MEMS), the light is not deflected in different directions depending on the wavelength and measured with a diode array, but, depending on the version, different wavelengths are successively measured using variable filters, for example, or a spectrum is determined by an FFT from an interferogram. One could also the sensor arrangement of the WO 00/00818 A1 use to measure the starch content of the chopped material.

Die Auswertungseinrichtung 62 wertet die Signale des Detektorarrays 60 aus, die wellenlängenabhängige Spektren des vom Häckselgut reflektierten Lichts repräsentieren, um anhand von abgespeicherten Kalibrierdaten den Gehalt des Häckselguts an einem vorbestimmten Inhaltsstoff zu bestimmen. Dieser vorbestimmte Inhaltsstoff ist derart gewählt, dass der Gehalt vom Anteil aufgeschlossener Körner im Häckselgut abhängt. Als Inhaltsstoff kommt insbesondere die Stärke in Frage, denn bei geschlossenen (Mais-) Körnern wird die oberflächensensitive Spektrometeranordnung 40 im Wesentlichen die gelbe oder orange Haut des Korns erfassen, die kaum Stärke enthält, nicht aber das Innere der Körner. Letzteres ist stärkehaltig und wird durch die (oberflächensensitive) Spektrometeranordnung 40 nur dann erfasst, wenn die Körner tatsächlich aufgeschlossen sind.The evaluation facility 62 evaluates the signals of the detector array 60 which represent wavelength-dependent spectra of the light reflected by the chopped material in order to determine the content of a predetermined ingredient in the chopped material on the basis of stored calibration data. This predetermined ingredient is selected such that the content depends on the proportion of broken grains in the chopped material. Starch is particularly suitable as an ingredient, because with closed (maize) kernels the surface-sensitive spectrometer arrangement is used 40 essentially grasp the yellow or orange skin of the grain, which contains little starch, but not the inside of the grain. The latter is starchy and is due to the (surface-sensitive) spectrometer arrangement 40 recorded only when the grains are actually open.

Die Steuereinrichtung 34 erhält demnach von der Auswertungseinrichtung 62 der Spektrometeranordnung 40 in regelmäßigen zeitlichen Abständen Signale hinsichtlich des Gehalts des Häckselguts an Stärke. Da man jedoch gern erfahren würde, wie groß der Anteil der aufgeschlossenen Körner an allen im Häckselgut enthaltenen Körnern ist, die Menge letzterer (wie auch die der nicht aufgeschlossenen Körner) allerdings mit der Spektrometeranordnung 40 nicht gemessen werden kann, wird hier die Vorgehensweise nach 2 gewählt, um diesen Nachteil zu umgehen.The control device 34 receives from the evaluation facility 62 the spectrometer arrangement 40 at regular intervals signals regarding the content of the chopped starch. However, since one would like to find out how large the share of the digested grains is in all the grains contained in the chopped material, the amount of the latter (as well as that of the non-digested grains) with the spectrometer arrangement 40 the procedure cannot be measured here 2 chosen to circumvent this disadvantage.

Die 2 zeigt ein Flussdiagramm, nach dem die in der 1 gezeigte, die Spektrometeranordnung 40, die Steuereinrichtung 34 und den Aktor 50 umfassende Sensoranordnung arbeitet. Nach dem Start im Schritt 100 wird im Schritt 102 abgefragt, ob die äußeren Erntebedingungen voraussichtlich für eine hinreichende Zeit konstant sein werden. The 2 shows a flow chart according to which in the 1 shown, the spectrometer arrangement 40 , the control device 34 and the actuator 50 comprehensive sensor arrangement works. After starting in the crotch 100 will in step 102 asked whether the external harvest conditions are likely to be constant for a sufficient period of time.

Hierzu kann einfach eine Bedienereingabe von die Bedienerschnittstelle 52 abgefragt werden, indem beispielsweise ein Text angezeigt wird wie „Sind in den nächsten 60 s die Erntebedingungen (Durchsatz, Feuchte, Körnergehalt) konstant?“ und der Bediener mit ja oder nein antworten kann. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in einer in der Steuereinrichtung 34 abgespeicherten Karte und der mittels eines Positionsbestimmungssystems 66 erfassten Position und eines in der Steuereinrichtung abgespeicherten Wegplans oder des anhand der derzeitigen Position und Richtung abzusehenden Weges abzurufen, welche Bedingungen für Durchsatz, Feuchte und Körneranteil auf dem in unmittelbarer Zukunft zurückzulegenden Weg vorliegen. Hierzu sei auf die Offenbarung der DE 10 2013 201 996 A1 verwiesen, die durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.For this purpose, an operator input can simply be made from the operator interface 52 can be queried, for example by displaying a text such as "Are the harvesting conditions (throughput, moisture, grain content) constant over the next 60 s?" and the operator can answer yes or no. Another possibility is in one in the control device 34 stored map and that by means of a positioning system 66 retrieved position and a path plan stored in the control device or the path to be foreseen based on the current position and direction, which conditions for throughput, moisture and grain content are present on the path to be covered in the immediate future. For this purpose, the disclosure of the DE 10 2013 201 996 A1 referenced, which is incorporated by reference into the present documents.

Wird im Schritt 102 festgestellt, dass die Bedingungen nicht konstant sind, folgt wieder der Schritt 102, anderenfalls der Schritt 104. Sollte der Schritt 104 auf absehbare Zeit nicht möglich sein, kann die Steuereinrichtung 34 zwischenzeitlich auf ältere Kalibrierungen zurückgreifen und den im Folgenden erläuterten Schritt 108 mit diesen durchführen.Will step 102 determined that the conditions are not constant, the step follows again 102 , otherwise the step 104 , Should the step 104 The control device may not be possible for the foreseeable future 34 In the meantime, use older calibrations and the step explained below 108 perform with these.

Im Schritt 104 veranlasst die Steuereinrichtung 34 über die Schalter- oder Ventileinrichtung 38 den Aktor 50, nacheinander unterschiedliche Bearbeitungsgrade des Körnerprozessors 28 einzustellen, während die Steuereinrichtung 34 die (den gemessenen Gehalt I des Häckselguts an Stärke wiedergebenden) Signale von der Auswertungseinrichtung 62 der Spektrometeranordnung 40, die auch in die Steuereinrichtung 34 integriert werden könnte, erhält und aufzeichnet. Hierbei wird sich ein Bild ergeben, wie es in der 3 gezeigt ist: mit steigendem Bearbeitungsgrad B steigt zunächst auch der Gehalt I an Stärke etwa linear an, bis er ab einem bestimmten Punkt P zumindest etwa konstant bleibt. Dieser Sachverhalt lässt sich damit erklären, dass ab dem Punkt P zumindest näherungsweise alle Körner im Häckselgut aufgeschlossen sind und nachgewiesen werden, während ein Vergrößern des Bearbeitungsgrades keine Verbesserung des Aufschlusses mit sich bringt. In diesem Schritt 104 könnte vorher oder nachher zudem der Bearbeitungsgrad B vermindert werden, bis sich keine Verminderung des Inhaltsstoffsignals I mehr ergibt, d.h. im Diagramm der 3 der Ursprung angefahren werden, um eine Kalibrierung des Inhaltsstoffsignals I bei fast keiner vorhandenen Stärke (Bearbeitungsgrad B = ca. null) durchzuführen.In step 104 causes the control device 34 via the switch or valve device 38 the actuator 50 , successively different degrees of processing of the grain processor 28 adjust while the control device 34 the signals (representing the measured content I of the chopped starch) from the evaluation device 62 the spectrometer arrangement 40 that are also in the control device 34 could be integrated, preserved and recorded. This will result in a picture, as in the 3 is shown: with increasing degree of processing B, the starch content I initially increases approximately linearly until it remains at least approximately constant from a certain point P. This state of affairs can be explained by the fact that from point P at least approximately all grains in the chopped material are digested and proven, while increasing the degree of processing does not improve the digest. In this step 104 Before or after, the degree of processing B could also be reduced until there is no further reduction in the ingredient signal I, ie in the diagram of 3 the origin can be approached for a calibration of the ingredient signal I with almost no existing strength (degree of processing B = approx. zero).

Im folgenden Schritt 106 wird aus den gemessenen Daten der Punkt P evaluiert, d.h. der Bearbeitungsgrad B und das Inhaltsstoffsignal I für die Stärke herausgesucht, ab welchem eine Vergrößerung des Bearbeitungsgrades B keine Vergrößerung des Inhaltsstoffsignals I mehr mit sich bringt. Im Schritt 106 wird somit herausgefunden, welcher Bearbeitungsgrad B zu einem 100 %-gen Aufschluss der Körner führt und welches Signal I für den Gehalt an Inhaltsstoffen bei diesem Bearbeitungsgrad vorliegt. Es wird demnach ein Kalibierwert oder eine -kurve für den Zusammenhang zwischen Inhaltsstoffsignal I und Bearbeitungsgrad B bestimmt. Der hier berechnete Kalibrierwert bzw. die -kurve für den Zusammenhang zwischen Inhaltsstoff I und Bearbeitungsgrad B kann auch die erwähnte Bestimmung des Inhaltsstoffsignals I bei Bearbeitungsgrad 0 beinhalten.In the next step 106 the point becomes from the measured data P evaluated, ie the degree of processing B and the ingredient signal I searched for the strength, from which an increase in the degree of processing B no increase in the ingredient signal I brings more with it. In step 106 it is thus found out which degree of processing B leads to a 100% breakdown of the grains and what signal I for the content of ingredients at this level of processing. It therefore becomes a calibration value or curve for the relationship between the ingredient signal I and degree of machining B certainly. The calibration value or curve calculated here for the relationship between ingredient I and processing degree B can also the mentioned determination of the ingredient signal I at degree of machining 0 include.

Im folgenden Schritt 108 werden, nachdem ein gewünschter Bearbeitungsgrad durch Bedienereingabe über die Bedienerschnittstelle 52 vorgegeben oder selbsttätig (vgl. die weiter unten folgenden Ausführungen) durch die Steuereinrichtung 34 eingestellt wurde, sukzessive weitere Signale von der Auswertungseinrichtung 62 erhalten und anhand des im Schritt 106 gewonnenen Kalibrierwerts in aktuelle Werte hinsichtlich des Anteils aufgeschlossener Körner im Häckselgutstrom umgerechnet. Wird beispielsweise ein Signal I für den Stärkegehalt des Häckselguts erfasst, der gegenüber dem im Schritt 106 ermittelten Punkt P der 3 auf 75% vermindert ist, so deutet das darauf hin, dass nur noch 3/4 der Körner aufgeschlossen werden. Das Ergebnis des Schritts 108 kann auf der Bedienerschnittstelle 52 angezeigt werden. Durch die Eingabe des gewünschten Bearbeitungsgrades, die nicht immer 100 % betragen muss, kann ein beliebiger Punkt auf der Kurve der 3 mit einem Bearbeitungsgrad zwischen 0 und 100 % gewählt werden, d.h. man muss nicht unbedingt am Punkt P arbeiten. Man hat im Schritt 106 quasi eine Skala von 0% bis 100% aufgeschlossener Körner erfasst und kann dann unter Abwägung z.B. des Energieverbrauchs den gewünschten Arbeitspunkt bestimmen. Das würde besonders dann interessant, wenn der Anstieg z.B. des Energieverbrauchs nicht linear mit der Spaltbreite wäre, denn dann ließe sich ein optimaler Punkt z.B. mit maximalen Verhältnis aus Körneraufschluss je eingesetzter kWh an Antriebsenergie für den Körnerprozessor 28 ansteuern.In the next step 108 after a desired degree of processing by operator input via the operator interface 52 predetermined or automatic (cf. the explanations below) by the control device 34 was set, successively further signals from the evaluation device 62 received and using the step 106 obtained calibration value converted into current values with regard to the proportion of broken grains in the stream of chopped material. For example, a signal I is detected for the starch content of the chopped material compared to that in the step 106 determined point P the 3 is reduced to 75%, this indicates that only 3/4 of the grains are broken down. The result of the step 108 can on the operator interface 52 are displayed. By entering the desired degree of machining, which does not always have to be 100%, any point on the curve of the 3 can be selected with a degree of machining between 0 and 100%, ie one does not necessarily have to work at point P. You have in step 106 quasi a scale from 0% to 100% broken grains and can then determine the desired working point, taking into account, for example, energy consumption. This would be particularly interesting if the increase in energy consumption, for example, was not linear with the gap width, because then an optimal point could be, for example, with the maximum ratio of grain breakdown per kWh of drive energy used for the grain processor 28 drive.

Im Schritt 110 wird schließlich abgefragt, ob der letzte Schritt 106 länger als eine vorbestimmte Zeit zurückliegt oder andere Erntegutbedingungen vorliegen, wie z.B. ein neues Feld abzuernten ist. Ist das nicht der Fall, folgt wieder der Schritt 108 und sonst der Schritt 102. Im Schritt 110 könnte auch eine Bedienerabfrage erfolgen, ob sich die Erntegutbedingungen (insbesondere der Anteil an Körnern am gesamten Erntegut) geändert haben und ggf. der Schritt 102 durchgeführt werden. Es wäre auch denkbar, den Körneranteil durch einen weiteren Sensor zu erfassen (z.B. Kamera mit Bildverarbeitung) und bei einer Änderung selbsttätig wieder den Schritt 102 durchzuführen. Eine Durchführung des Schritts 102 kann zudem bei einer signifikanten Veränderung der Schnitthöhe veranlasst werden.In step 110 it is finally asked whether the last step 106 is longer than a predetermined time or other crop conditions exist, such as harvesting a new field. If this is not the case, the step follows again 108 and otherwise the step 102 , In step 110 an operator query could also be made as to whether the crop conditions (in particular the proportion of grains in the total crop) have changed and, if necessary, the step 102 be performed. It would also be conceivable to detect the grain fraction by means of a further sensor (for example a camera with image processing) and automatically take the step again in the event of a change 102 perform. An implementation of the step 102 can also be initiated if there is a significant change in the cutting height.

Nach alledem ermöglicht die beschriebene Vorgehensweise, die Signale von der Auswertungseinrichtung 62 hinsichtlich des erfassten Gehalts des Häckselguts an einem Inhaltsstoff (hier: Stärke) derart zu kalibrieren, dass eine Ausgabe des relativen Anteils der aufgeschlossenen Körner im Häckselgut im Verhältnis zur Gesamtzahl der darin enthaltenen Körner möglich ist. Die ermittelten Werte können auf der Bedienerschnittstelle 52 angezeigt und vom Bediener zur Einstellung des Bearbeitungsgrades des Körnerprozessors 28 verwendet werden. Sollte sich während der aufeinander folgenden Durchführungen des Schrittes 108 der Durchsatz oder ein anderer Parameter des Ernteguts ändern, ist das insofern unbedenklich, solange der mit der Spektrometeranordnung 40 zusammenwirkende Füllgrad des Auswurfkrümmers nicht unter ein bestimmtes Maß absinkt, bei dem der Erntegutdurchsatz so klein ist, dass die Spektrometeranordnung 40 auch Leerstellen im Häckselgut sieht, denn oberhalb dieses Maßes bleibt das Signal der Spektrometeranordnung 40 zumindest näherungsweise unabhängig vom Durchsatz. Wenn jedoch der Körneranteil im Erntegut absinkt, z.B. wegen fehlender oder kleinerer Maiskolben, ist eine Neukalibrierung gemäß Schritt 106 sinnvoll (s. Schritt 110 mit der Beschreibung im vorhergehenden Absatz).After all, the procedure described enables the signals from the evaluation device 62 with regard to the recorded content of an ingredient (here: starch) in the chopped material in such a way that it is possible to output the relative proportion of the digested grains in the chopped material in relation to the total number of grains contained therein. The determined values can be viewed on the operator interface 52 displayed and by the operator to adjust the degree of processing of the grain processor 28 be used. Should occur during the successive steps of the step 108 changing the throughput or another parameter of the crop is harmless as long as that with the spectrometer arrangement 40 cooperating degree of filling of the discharge spout does not drop below a certain level at which the crop throughput is so small that the spectrometer arrangement 40 also sees empty spaces in the chopped material, because the signal of the spectrometer arrangement remains above this dimension 40 at least approximately independent of the throughput. However, if the percentage of grains in the crop drops, for example due to missing or smaller corn cobs, a recalibration according to step 106 sensible (see step 110 with the description in the previous paragraph).

Wie erwähnt, kann der im Schritt 108 bestimmte Anteil angeschlagener Körner auf der Bedienerschnittstelle 52 angezeigt werden. Zusätzlich kann dort eine Durchsatzanzeige und eine Anzeige der Motorauslastung des Antriebsmotors des Feldhäckslers 10 dargestellt werden. Damit hat der Bediener des Feldhäckslers 10 den Durchsatz, die Maschinenlast und den Körneraufschluss gleichzeitig im Blick hat und bekommt eine Entscheidungshilfe zur Optimierung der Einstellung des Feldhäckslers 10. Letzterer kann damit je nach Wunsch bevorzugt auf hohen Durchsatz oder auf hohen Stärkewert bzw. Körneraufschluss ausgelastet werden. Der Maschinenbediener kann selbst entscheiden, ob und in welcher Weise der Bearbeitungsparameter des Körnerprozessors 28 geändert wird.As mentioned, the step 108 certain percentage of chipped grains on the operator interface 52 are displayed. In addition, there can be a throughput display and a display of the motor utilization of the drive motor of the forage harvester 10 being represented. This gives the operator of the forage harvester 10 The throughput, the machine load and the grain breakdown at the same time and gets a decision aid to optimize the setting of the forage harvester 10 , The latter can thus be used preferably at high throughput or at a high starch value or grain breakdown, as desired. The machine operator can decide whether and in what way the processing parameter of the grain processor 28 will be changed.

Die Anzeige der Motorauslastung kann in relativen (Prozent-) oder absoluten (kW- bzw. PS-) Werten erfolgen, die des Durchsatzes in Tonnen pro Stunde (t/h) oder Tonnen pro Hektar (t/ha) und die des Stärkeanteils bzw. des Körneraufschlusses von niedrig bis hoch oder in Stufen grün/gelb/rot oder ebenfalls in Prozenten. Die Darstellung erfolgt auf einem Display der Bedienerschnittstelle 52 beispielsweise in Balken- oder auch Zeigerdiagrammen.The engine utilization can be displayed in relative (percent) or absolute (kW or PS) values, which are the throughput in tons per hour (t / h) or tons per hectare (t / ha) and that of the starch share or Grain digestion from low to high or in green / yellow / red steps or also in percent. It is shown on a display of the operator interface 52 for example in bar or pointer diagrams.

Darüber hinaus kann auch ein Regekreis aufgebaut werden, mit eingebbaren Größen für den zu erzielenden Durchsatz und/oder die zu erzielende Motorauslastung und dem zu erzielenden Grad des Körneraufschlusses, wobei als Stellgrößen der Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors 28 und die Vortriebsgeschwindigkeit des Feldhäckslers 10 vorgesehen sein können. Es werden demnach die Vortriebsgeschwindigkeit des Feldhäckslers 10 und der Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors 28 durch die Steuereinrichtung 34 derart eingestellt, dass der gewünschte Anteil der aufgeschlossenen Körner und die gewünschte Motorleistung bzw. Durchsatz mit den tatsächlichen Werten übereinstimmen.In addition, a control loop can also be set up, with parameters which can be entered for the throughput and / or the engine load to be achieved and the degree of grain disintegration to be achieved, the degree of processing of the grain processor being the manipulated variables 28 and the forward speed of the forage harvester 10 can be provided. It therefore shows the forward speed of the forage harvester 10 and the degree of processing of the grain processor 28 by the control device 34 set so that the desired share of the digested grains and the desired engine power or throughput match the actual values.

Eine weitere Steuergröße neben dem Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors 28 kann auch die Höhe des Erntevorsatzes 20 sein, die mit einem von der Steuereinrichtung 34 kommandierten Aktor 68 verstellbar ist. Bei höher eingestelltem Erntevorsatz 20 und damit größerer Stoppelhöhe ist der Maiskornanteil pro Gesamteinheit der gehäckselten Futtermenge größer als bei kurzer Stoppelhöhe. Hierzu besteht die Möglichkeit, einen gewünschten Stärkeanteil im Häckselgut vorzugeben und die Höhe des Erntevorsatzes 20 im Sinne eines Erreichens des gewünschten Stärkeanteils im Häckselgut zu verstellen, wie es an sich aus der DE 10 2004 038 404 A1 bekannt ist.Another control variable in addition to the degree of processing of the grain processor 28 can also be the height of the header 20 be the one with the control device 34 commanded actuator 68 is adjustable. When the header is set higher 20 and with a larger stubble height, the proportion of maize kernel per unit of the chopped amount of feed is greater than with a short stubble height. It is possible to specify a desired proportion of starch in the chopped material and the height of the header 20 in the sense of reaching the desired proportion of starch in the chopped material, as is inherently the case DE 10 2004 038 404 A1 is known.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 2232978 A1 [0005]EP 2232978 A1 [0005]
  • EP 2452550 A1 [0005]EP 2452550 A1 [0005]
  • EP 2982232 A2 [0005]EP 2982232 A2 [0005]
  • WO 0000818 A1 [0006, 0024]WO 0000818 A1 [0006, 0024]
  • EP 1166619 A1 [0006]EP 1166619 A1 [0006]
  • DE 102004048103 A1 [0011]DE 102004048103 A1 [0011]
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  • DE 102013201996 A1 [0028]DE 102013201996 A1 [0028]
  • DE 102004038404 A1 [0038]DE 102004038404 A1 [0038]

Claims (10)

Sensoranordnung zur Erfassung des Anteils aufgeschlossener Körner in einem von einem Körnerprozessor (28) eines Feldhäckslers (10) bearbeiteten Häckselgutstrom, umfassend: eine mit dem Häckselgutstrom zusammenwirkende Spektrometeranordnung (40), die eingerichtet ist, den Häckselgutstrom mit Licht zu beaufschlagen und vom Häckselgutstrom reflektiertes und/oder transmittiertes Licht wellenlängenaufgelöst zu analysieren, um elektronische Signale hinsichtlich erfasster Spektren des Häckselgutstroms bereitzustellen, und eine Auswertungseinrichtung (62), die betreibbar ist, anhand der Signale der Spektrometeranordnung (40) den von der Menge aufgeschlossener Körner im Häckselgutstrom abhängigen Gehalt des Häckselguts an einem vorbestimmten Inhaltsstoff zu bestimmen; gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (34), die betreibbar ist, einen Aktor (50) zur Verstellung des Bearbeitungsgrads des Körnerprozessors (28) zu kommandieren und anhand der bei unterschiedlichen Bearbeitungsgraden durch die Auswertungseinrichtung (62) gemessenen Gehalte des Häckselguts am vorbestimmten Inhaltsstoff den Anteil aufgeschlossener Körner im Häckselgutstrom zu evaluieren.Sensor arrangement for detecting the proportion of disrupted grains in a stream of shredded material processed by a grain processor (28) of a forage harvester (10), comprising: a spectrometer arrangement (40) which interacts with the shredded material flow and is set up to apply light to the shredded material flow and is reflected by the shredded material flow and / or to analyze transmitted light in a wavelength-resolved manner in order to provide electronic signals with regard to recorded spectra of the chopped material flow, and an evaluation device (62), which can be operated, uses the signals of the spectrometer arrangement (40) to determine the content of the chopped material dependent on the quantity of broken down grains in the chopped material flow determine a predetermined ingredient; characterized by a control device (34) which can be operated to command an actuator (50) for adjusting the degree of processing of the grain processor (28) and, on the basis of the contents of the chopped material in the predetermined ingredient measured at different processing degrees by the evaluation device (62), the proportion of digested Evaluate grains in the stream of chopped material. Sensoranordnung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (34) betreibbar ist, zur Evaluierung des Anteils aufgeschlossener Körner im Häckselgut den Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors (28) in bezüglich des vorbestimmten Inhaltsstoffes und/oder Erntegutdurchsatzes und/oder der Erntegutfeuchte etwa homogenen Bereichen eines Feldes zu variieren, wobei die in einem vorigen Erntevorgang sensorisch ermittelte Lage der homogenen Bereiche des Feldes in einer Karte eingetragen ist, die von der Steuereinrichtung (34) georeferenziert abrufbar ist.Sensor arrangement after Claim 1 The control device (34) can be operated to vary the degree of processing of the grain processor (28) in regions of a field which are approximately homogeneous with respect to the predetermined ingredient and / or crop throughput and / or the crop moisture, in order to evaluate the proportion of broken grains in the chopped material a previous harvesting process, the sensor-determined position of the homogeneous areas of the field is entered in a map, which can be called up georeferenced by the control device (34). Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung (34) betreibbar ist, mindestens einen anderen Bearbeitungsparameter des Feldhäckslers (10) zu kontrollieren, wie die Schnittlänge, und den anderen Bearbeitungsparameter während der Variation des Bearbeitungsgrads des Körnerprozessors (28) zur Evaluierung des Anteils aufgeschlossener Körner im Häckselgut konstant zu lassen.Sensor arrangement according to one of the Claims 1 or 2 The control device (34) can be operated to constantly control at least one other processing parameter of the forage harvester (10), such as the cutting length, and the other processing parameters during the variation of the processing degree of the grain processor (28) to evaluate the proportion of broken grains in the chopped material to let. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinrichtung (34) betreibbar ist, jenen Bearbeitungsgrad zu bestimmen, der bei Vergrößerung des Bearbeitungsgrades keine nennenswerte Änderung des Gehaltes des Häckselguts am vorbestimmten Inhaltsstoff mehr bewirkt und den zugehörigen Gehalt des Häckselguts an dem vorbestimmten Inhaltsstoff als Anteil von 100 % aufgeschlossenen Körnern auszugeben, und/oder jenen Bearbeitungsgrad zu bestimmen, der bei Verkleinerung des Bearbeitungsgrades keine nennenswerte Änderung des Gehaltes des Häckselguts am vorbestimmten Inhaltsstoff mehr bewirkt und den zugehörigen Gehalt des Häckselguts an dem vorbestimmten Inhaltsstoff als Anteil von 0 % aufgeschlossenen Körnern auszugeben.Sensor arrangement according to one of the Claims 1 to 3 The control device (34) can be operated to determine the degree of processing which, when the degree of processing is increased, does not cause any significant change in the content of the chopped material in the predetermined ingredient and to output the associated content of the chopped material in the predetermined ingredient as a proportion of 100% digested grains , and / or to determine the degree of processing which, when the degree of processing is reduced, no longer causes any significant change in the content of the chopped material in the predetermined ingredient and to output the associated content of the chopped material in the predetermined ingredient as a share of 0% digested grains. Sensoranordnung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinrichtung (34) betreibbar ist, sich zeitlich an die Variation des Bearbeitungsgrads des Körnerprozessors (28) zur Evaluierung des Anteils aufgeschlossener Körner im Häckselgut anschließend, anhand des bei dem als Bearbeitungsgrad von 100 % sensierten Gehalts des Häckselguts an Inhaltsstoff und eines aktuell sensierten Gehalts des Häckselguts an Inhaltsstoff einen Signalwert hinsichtlich des aktuellen Anteils aufgeschlossener Körner zu erzeugen und auszugeben.Sensor arrangement after Claim 4 , wherein the control device (34) is operable, following the variation in the degree of processing of the grain processor (28) for evaluating the proportion of broken grains in the chopped material, based on the content of the chopped material, which is sensed as the degree of processing of 100%, and one currently sensed content of the chopped ingredient to generate and output a signal value with regard to the current proportion of broken grains. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der von der Auswertungseinrichtung ermittelte Inhaltsstoff die Stärke des Häckselgutes ist.Sensor arrangement according to one of the preceding claims, wherein the ingredient determined by the evaluation device is the strength of the chopped material. Feldhäcksler (10) mit einer Häckseleinrichtung (22), einem Körnerprozessor (28) und einer Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Field chopper (10) with a chopper device (22), a grain processor (28) and a sensor arrangement according to one of the preceding claims. Feldhäcksler (10) nach Anspruch 7, wobei der Aktor (50) eingerichtet ist, den Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors (28) durch Ändern des Drucks, mit dem zwei Walzen des Körnerprozessors (28) gegeneinander vorgespannt sind und/oder des Abstand der Walzen und/oder deren Drehzahldifferenz und/oder ihrer Absolutdrehzahl zu variieren.Forage harvester (10) after Claim 7 , wherein the actuator (50) is set up, the degree of processing of the grain processor (28) by changing the pressure with which two rollers of the grain processor (28) are biased against each other and / or the distance of the rollers and / or their speed difference and / or their Vary absolute speed. Feldhäcksler (10) nach Anspruch 7 oder 8, mit einer Bedienerschnittstelle (52), mittels welcher der von der Steuereinrichtung (34) ermittelte Anteil aufgeschlossener Körner und/oder der Durchsatz und/oder die Leistung des von einem Antriebsmotor des Feldhäcksler (10) abgegebene Leistung anzeigbar ist und/oder mittels welcher ein Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors (28) vorgebbar ist.Forage harvester (10) after Claim 7 or 8th , with an operator interface (52), by means of which the proportion of broken grains determined by the control device (34) and / or the throughput and / or the power of the power output by a drive motor of the forage harvester (10) can be displayed and / or by means of which a Degree of processing of the grain processor (28) can be predetermined. Feldhäcksler (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Steuereinrichtung (34) betreibbar ist, den Bearbeitungsgrad des Körnerprozessors (28) und/oder die Vortriebsgeschwindigkeit des Feldhäckslers (10) und/oder die Höhe eines Erntevorsatzes (20) über dem Boden selbsttätig zu kontrollieren, basierend auf dem sensierten Anteil aufgeschlossener Körner und/oder einer Vorgabe eines gewünschten Anteils aufgeschlossener Körner und/oder einer gewünschten Motorleistung und/oder einem gewünschten Durchsatz.Forage harvester (10) according to one of the Claims 7 to 9 , The control device (34) being operable to automatically control the degree of processing of the grain processor (28) and / or the forward speed of the forage harvester (10) and / or the height of a header (20) above the ground, based on the sensed portion Grains and / or a specification of a desired proportion of digested grains and / or a desired engine power and / or a desired throughput.
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