AT264181B

AT264181B - Durch Abtasten der Pflanze betätigte Vorrichtung zur elektrischen Steuerung der Werkzeuge von landwirtschaftlichen Maschinen oder Geräten

Info

Publication number: AT264181B
Application number: AT222266A
Authority: AT
Original assignee: Schmotzer Maschf
Priority date: 1965-08-20
Filing date: 1966-03-09
Publication date: 1968-08-26
Also published as: BE678264A; DE1249579B

Description

Durch Abtasten der Pflanze betätigte Vorrichtung zur elektrischen Steuerung der Werkzeuge von landwirtschaftlichen Maschinen oder Geräten
EMI1.1

auf den magnetischen Teil wirkende Rückstell- und Bremskraft des Magneten in Anpassung an die jeweilige Pflanzenart bzw. Betriebsbedingungen verringert oder vergrössert werden. Diese Schalt- und Tastvorrichtung verlangt ferner nahezu keine Wartung. Sie hat eine sehr hohe Lebensdauer und arbeitet sehr zuverlässig.

Mit der Erfindung ist also eine Abtastvorrichtung geschaffen, die speziell den im landwirtschaftlichen Betrieb gegebenen Bedingungen und Anforderungen gerecht wird. Dabei ist es wesentlich und überraschend, dass dieser Vorteil nicht mit einem fabrikatorischen Mehraufwand erkauft werden muss, sondern mit relativ einfachen, d. h. in der Herstellung preisgünstigen und im Betrieb anspruchslosen sowie zuverlässig arbeitenden Mitteln erreicht wird.

Bei derartigen landwirtschaftlichen Geräten, vor allem Vereinzelungsgeräten besteht oft die Forderung, dass das Werkzeug erst nach einer gewissen Zeitspanne wieder wirksam werden darf. Um nun zu verhindern, dass durch ein unbeabsichtigtes Auslösen des Tastorganes eine vorzeitige Betätigung des Werkzeuges erfolgt, ist in den Stromkreis zwischen dem Tastorgan und der Werkzeugbetätigung (dies kann z. B. eine Magnetanordnung sein) eine Verzögerungsstufe eingebaut, welche die weitere Betätigung erst nach Ablauf der eingestellten Zeit gestattet. Dies kann bei einem Vereinzelungsgerät die Zeit sein, welche das Tastorgan zum Durchlaufen des Abstandes zwischen zwei nicht zu rodenden Pflanzen benötigt.

Innerhalb dieser Zeit kann also das Abtastorgan wiederholt, z. B. durch Pflanzenblätter, Erdbrocken usw. betätigt werden, ohne dass die Werkzeuge ausschlagen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen. Es zeigt : Fig. 1 : Die Tast- und Schaltvorrichtung in der Seitenansicht und zum Teil im Schnitt, Fig. 2 : die dazugehörige Rückansicht gemäss dem Pfeil--A--in Fig. l, ebenfalls zum Teil im Schnitt, Fig. 3 : in verschiedenen Ansichten das Gehäuse des Magnetschalters, Fig. 4 : eine Ausführung der Aufhängung und Abstützung der Abtastvorrichtung, Fig. 5 : das Schaltschema der Steueranordnung.

Die Tast- und Schaltvorrichtung ist bevorzugt in einem Gehäuse--l--untergebracht und besteht
EMI2.1
entsprechenden Änderung dieser Magnetkraft den Kontakt öffnen oder schliessen. Diese Änderung der Magnetkraft wird nun mit dem Ein- und Ausschwenken des magnetisierbaren Teiles--3--in den bzw. aus dem Luftspalt--7--erreicht, der sich zwischen dem Magneten--5--und dem Schalter--6-- befindet. Im vorliegenden Fall sei die Anordnung so getroffen, dass durch das Einschwenken des magnetisierbaren Teiles--3--in den Luftspalt --7-- der Schalter --6-- unterbrochen wird (Ruhelage).

Wird dagegen mit dem Anstossen der Pflanze --8-- an das untere Endendes Bügels --2-- der Teil--3--ganz oder teilweise aus dem Luftspalt--7--herausgeschwenkt (strichpunktierte Darstellung in Fig. 1), so hat dies ein Schliessen des Schalters--6--zur Folge, wodurch eine Betätigung der Werkzeuge eingeleitet wird. Selbstverständlich wäre auch die umgekehrte
EMI2.2
eines derartigen Schaltschemas ist in Fig. 5 dargestellt. Jedoch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt.

Die Anordnung nach der Erfindung kann mit Erfolg bei allen landwirtschaftlichen Maschinen und Geräten angewendet werden, bei denen irgendwelche Arbeitsvorgänge oder Werkzeuge durch Abtasten der Pflanzen gesteuert werden. Ein bevorzugtes, aber nicht ausschliessliches Anwendungsgebiet ist die eingangs erwähnte Steuerung der Bewegung von Rodungswerkzeugen an Geräten zum Vereinzeln, gegebenenfalls auch Ausdünnen von Pflanzen. Als Rodungswerkzeuge können die eingangs erwähnten Messer dienen, die um eine in Fahrtrichtung verlaufende Achse schwenkbar sind und sich vor dem Abtastorgan befinden. Die Ausbildung der Werkzeuge und der Mittel zu ihrer Betätigung kann aber beliebig sein und wird von den sonstigen Bedingungen abhängen.

Dazu kann beispielsweise eine sich im Kraftweg zwischen dem Antrieb und den Werkzeugen befindende Kupplung dienen, deren Abtriebsseite (Losscheibe) mit den Werkzeugen auf Mitnahme verbunden ist. Dabei sind vom Pflanzenschalter her über Hubelektromagnete betätigte Stössel vorgesehen, welche abwechselnd Steuernocken der Kupplung arretieren oder freigeben, die ihrerseits das Ein-und Ausrücken der Kupplung bewirken. Beim Weiterfahren der Maschine löst die

nächste stehengebliebene Pflanze wieder den Schalter aus, womit über den andern Hubmagneten ein weiterer Arbeitshub der Werkzeuge eingeleitet wird.

Das Kraftfeld des Magneten --5-- bremst den magnetisierbaren Teil-3-beim Durchlaufen des Luftspaltes --7-- ab und übt ausserdem auf den ausgeschwenkten Teil eine Rückstellkraft aus.

Damit wird vorteilhafterweise das Tastorgan, nachdem es durch eine Pflanze ausgeschwenkt wurde, selbsttätig in die Ruhelage zurückgebracht, in der sich der Teil Schlitz-7-- befindet, und in dieser Lage gehalten. Um die Stärke der Rückstell- und Bremskräfte ändern zu können, ist der Teil - in dem entsprechend breiten Spalt --7-- in Richtung seiner Schwenkachse verschiebbar und in der jeweiligen Schiebelage feststellbar. Dieses Verschieben kann z. B. durch Verstellen der die Bauteile --2, 4-- tragenden Achse--9--erfolgen, indem man die an der Aussenseite des Gehäuses--l-- vorgesehenen Kontermuttern --10-- löst und die Achslagerungen--11--entsprechend verschiebt. Mit dieser Anordnung kann gleichzeitig die Lagerung nachgestellt werden.

Befindet sich der Teil-3- in der in Fig. 2 dargestellten Lage, so ist die auf ihn ausgeübte Brems- und Rückstellkraft relativ klein. Diese Stellung wird man also dann wählen, wenn die abzutastenden Pflanzen nur geringe Verstellkräfte ausüben können. Wird dagegen der magnetisierbare Teil aus dieser Stellung nach links, d. h. zum Magneten--5-hin verschoben, so sind die Brems- und Rückstellkraft entsprechend grösser. Der Schalter --6-- löst auf jeden Fall aus, gleichgültig in welcher Lage sich der Teil --3-- befindet, der im übrigen sehr leicht und dünn ausgebildet werden kann.

Es können aber Fälle eintreten, bei denen eine noch grössere Änderung der Bremskraft wünschenswert ist, als sie mit der vorstehend beschriebenen Verschiebung des Teiles --3-- erreicht werden kann. Dabei ist vor allem an die Abtastung von Pflanzen mit sehr starken bzw. relativ starren Blättern gedacht, für welche die Brems- oder Rückstellkraft der oben beschriebenen Tast- und Schaltvorrichtung zu feinfühlig wäre. Zu diesem Zweck ist eine weitere, verstellbare Bremse, z. B. in Form eines Permanentmagneten (Ferritkern)-12-vorgesehen, der auf ein am Tastbügel-2-- angebrachtes Querblech--12'--eine gewisse Zugkraft ausübt. Dadurch wird jede, von einer Pflanze hervorgerufene Schwenkbewegung des Tastbügels entsprechend gebremst.

Die Grösse dieser Bremskraft kann weitgehend variiert werden. Dazu ist nur die den Magneten --12-- tragende Schraube entweder hinein (Bremskraftverstärkung) oder heraus (Bremskraftverminderung) zu schrauben. Auch können damit
EMI3.1
augeglichen werden.

Sofern die Kraft des Magneten--5--noch zu gross sein sollte, kann eine gegebenenfalls abnehmbare Vorrichtung vorgesehen werden, die parallel zum Luftspalt --7-- einen magnetischen Nebenschluss schafft, d. h. den Luftspalt von einem Teil der Magnetkraftlinien entlastet. Hiezu kann gemäss Fig. 3 eine Blech-Abschirmung --13-- dienen, die zwar den Luftspalt--7--so weit frei lässt, dass der Teil--3--darin ein-und ausschwenken kann, jedoch im übrigen den vorbeschriebenen magnetischen Nebenschluss bildet. Zur besseren übersicht ist diese Blech-Abschirmung in den Ansichten der Fig. 3 punktiert dargestellt, jedoch in den anderen Figuren nicht gezeichnet.

Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann sich in Fahrtrichtung betrachtet vor dem eigentlichen Abtastorgan --2-- ein Vortaster --14-- befinden, der als Rückhaltebügel dient und die Aufgabe hat, seitlich herabhängende Blätter der Pflanzen zu erfassen und zunächst vom Tastorgan fernzuhalten. Damit wird eine vorzeitige Betätigung des Tasters --2-- so lange verhindert, bis er zur
EMI3.2
Schraube-15-höhenverstellbar sein.

Bei Verwendung von in Fahrtrichtung-A- (Fig. l) vor dem Tastorgan --2-- befindlichen Werkzeugen empfiehlt es sich, den Vortaster --14-- so hocanzuordnen, dass die in Fig. 4 strichpunktiert angedeuteten Werkzeuge--16--zwischen ihm und dem Edboden --17-- hindurchführbar sind.

Somit kann der Vortaster die Pflanze sehr frühzeitig erfassen.

Bei der Abtastung starker Pflanzen oder beim versehentlichen Erfassen von Steinen, Erdbrocken u. dgl. kann es geschehen, dass der relativ dünne und schwache Tastbügel--2--verbogen oder sogar
EMI3.3
dessen unterem Ende --2'-- erstreckt.

Die Teile--2, 14, 14'-- sind an dem gemeinsamen, nach unten offenen Gehäuse--l--befestigt, das sich über einen Gleitschuh --18-- bzw. eine entsprechende Gleitrolle auf dem Erdboden--17-abstützt. Dieses Stützmittel kann durch die Stellschraube--19--in der Höhe verschiebbar und/oder durch die Schraube --20-- in Fahrtrichtung verstellbar sein. Das Gehäuse--l--ist so am Fahrzeug angelenkt, dass das Tastorgan beim überlaufen von Bodenunebenheiten im wesentlichen nur in senkrechter

Richtung bewegt wird. Dazu empfiehlt es sich den Gleitschuh od. dgl. möglichst in der Nähe des Abtastorganes vorzusehen. Die Anlenkung der Vorrichtung am Fahrzeug--29--kann z.

B. mittels der in Fig. 4 dargestellten Parallelogrammanordnung --21--, aber auch über Hebel u. dgl. erfolgen. Eine Feder
EMI4.1
eingeschaltet, das ein vorzeitiges weiteres Betätigen der Werkzeuge verhindert. Gemäss dem in Fig. 5 dargestellten Beispiel eines Schaltschemas kann dies im einzelnen wie folgt vor sich gehen :
Mit dem Verschwenken des Tasters--2--wird der Schalter--6--und damit das Relais --23-- geschlossen. Hiedurch wird die Verzögerungsstufe --24-- an Spannung gelegt und das weitere Relais--25--zum Anziehen gebracht. Dies bewirkt eine Betätigung der Werkzeuge, z.

B. erfolgt hier für das Einrücken der oben als Ausführungsbeispiel beschriebenen Kupplung ein Schaltvorgang des Stromstosswechselschalters --26--. Dadurch wird einer der beiden Hubmagnete-27, 28- angezogen, womit sich die Kupplung schliesst, so dass die Werkzeuge einen Arbeitshub durchführen. Selbstverständlich ist eine solche Verzögerungseinrichtung nicht auf die Anwendung bei einer derartigen Kupplung beschränkt, sondern kann auch für die Steuerung bzw. Betätigung anders ausgestalteter Kraftübertragungsmittel verwendet werden.

Sobald die Pflanze den Taster --2-- freigibt, wird der Schalter --6-- wieder geöffnet und das
EMI4.2
steht, womit in diesem Beispiel der zuvor eingeschaltete Magnet--27-- (bzw. 28) freigegeben und der andere dieser beiden Magnete angezogen wird. Die Grösse der Verzögerungszeit kann mittels des Potentiometers--R3--eingestellt werden.--Rl und R2--bezeichnen Vorschaltwiderstände.

Die Verzögerungsstufe könnte selbstverständlich auch anders geschaltet und mit andern Bauelementen versehen sein. So empfiehlt sich beispielsweise gerade für den Landmaschinenbau die Verwendung von erschütterungsfreien Transistoren.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Durch Abtasten der Pflanze betätigte Vorrichtung zur elektrischen Steuerung der Werkzeuge von landwirtschaftlichen Maschinen oder Geräten, insbesondere zur Steuerung der Bewegung von Rodungswerkzeugen an Geräten zum Vereinzeln, gegebenenfalls Ausdünnen von Pflanzen, die beim Vereinzeln die in Reihen angeordneten Pflanzen auf Abschnitten einer bestimmten Länge entfernen und dazwischen eine Pflanze bzw. auch mehrere Pflanzen, stehen lassen, wobei sich bevorzugt die Werkzeuge in
EMI4.3

B.o. dgl. (3) aufweist, der sich je nach der Schwenklage des Abtastorganes innerhalb oder ausserhalb des magnetischen Kreises eines durch Magnetkraft betätigten Schalters befindet.
EMI4.4

Claims

Magneten (5) und dem dazugehörigen Schalter (6) ein Luftspalt (7) vorgesehen ist und dass sich der magnetisierbare Teil (3) des Tastorganes (2) bei entsprechender Schwenkstellung in diesem Spalt befindet. EMI4.5 Veränderung der auf den magnetisierbaren Teil (3) wirkenden Rückstell- bzw. Bremskraft des Magnetfeldes der Spalt (7) breiter als der magnetisierbare Teil ist und dass dieser Teil im Spalt in Richtung seiner Schwenkachse verschiebbar, sowie in der jeweiligen Schiebelage feststellbar ist. EMI4.6 d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, dass der Schalter (6) bei im Spalt (7) befindlichen magnetisierbaren Teil (3) geöffnet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d gekennzeichn e t, dass ein magnetischer Nebenschluss, z. B. in Form eines Bleches (13), vorgesehen ist, der den Luftspalt (7) von einem Teil der Kraftlinien des Magnetfeldes entlastet.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d gekennzeichn e t, dass die Halterung (4) des magnetisierbaren Teiles (3) aus einem unmagnetisierbaren Material, z. B.

Messing, besteht. EMI4.7 <Desc/Clms Page number 5> Permanentmagnet (12) vorgesehen ist, der ein am Bügel (2) befestigtes und magnetisierbares Bremsstück, z. B. ein Querblech (12') anzieht, wobei der Abstand des Magneten (12) zum Bremsstück (12') veränderbar ist. EMI5.1 d u r c h g e k e n n z e i c h -ne t, dass in dem Stromkreis zwischen dem Tastorgan und der Werkzeugbetätigung, z. B. einer Magnetanordnung, eine Verzögerungsstufe eingebaut ist, die eine weitere Betätigung erst nach Ablauf der eingestellten Zeit gestattet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der als Werkzeugbetätigung zwei Hubmagnete dienen, die vom Tastorgan über einen Stromstosswechselschalter abwechselnd eingeschaltet werden, dadurch ge- kennzeichnet, dass sich die Verzögerungsstufe im Stromkreis des den Wechselschalter (26) betätigenden Relais (25) befindet. EMI5.2 n e t, dass die Verzögerungsstufe (24), z. B. mittels eines Potentiometers (R3), einstellbar ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass sich in Fahrtrichtung betrachtet vor dem Abtastorgan (2), z. B. einem Drahtbügel, ein Vortaster (14) befindet, der zum Erfassen und Anheben der Pflanzenteile dient. EMI5.3 höhenverstellbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, oder den Ansprüchen 11 und 12, mit sich in Fahrtrichtung vor EMI5.4 Vortaster (14) und dem Erdboden ein Abstand besteht und dass sich das rückwärtige Ende der Werkzeuge (16) bis unterhalb des Vortasters erstreckt.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein Anschlag zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Tastbügels (2) vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Haltebügel (14'), der in Fahrtrichtung betrachtet hinter dem Tastbügel (2) angeordnet ist und sich bevorzugt bis nahe zu dessen unterem Ende (2') erstreckt.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Abtastorgan (2), der Vortaster (14) und der Haltebügel (14') an einem gemeinsamen, nach unten offenen Gehäuse (1) befestigt sind, wobei die Lagerung (11) der Achse (9) des Abtastorganes zur Gehäuseaussenseite hin durchgeführt und dort verstellbar ist (10).

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn- zeichnet, dass sich die Tastvorrichtung über einen Gleitschuh (18), eine Gleitrolle od. dgl. auf dem Erdboden abstützt und bevorzugt gelenkig bzw. schwenkbar am Fahrzeug (29) angebracht ist. EMI5.5 über eine Parallelogrammanordnung (21) am Fahrzeug angelenkt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, oder den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Gleitschuh (18) od. dgl. in seiner Höhenlage und/oder in Fahrtrichtung verschiebbar und in der jeweiligen Lage feststellbar ist.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Abtastorgan in der Nähe des Gleitschuhes od. dgl. befindet und dass die Anlenkung des Gehäuses (1) am Fahrzeug so gewählt ist, dass das Abtastorgan beim überlaufen von Bodenunebenheiten im wesentlichen nur auf-und abschwingt.