BE1025031A1 - Arrangement for detecting the degree of wear of chopping blades of a chopper drum of a forage harvester - Google Patents
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Abstract
Eine Anordnung zur Erkennung des Verschleißgrades von Häckselmessern (144) einer Häckseltrommel (36) eines Feldhäckslers (10) umfasst: einen in einer Gegenschneide (102) eingefügten oder damit verbundenen, induktiven Sensor (152), der bei einem vorbeistreichenden Häckselmesser (144) ein Signal abgibt, eine Mechanik zur Verstellung der Gegenschneide (102) gegenüber dem Hüllkreis der Häckseltrommel (36), und eine mit dem Sensor (152) verbundene Auswertungseinrichtung (70), die eingerichtet ist, anhand des Signals des Sensors (152) eine Information hinsichtlich der Orientierung der Gegenschneide (102) gegenüber dem Hüllkreis der Häckseltrommel (36) zu generieren.An arrangement for detecting the degree of wear of chopping knives (144) of a chopper drum (36) of a forage harvester (10) comprises: an inductive sensor (152) inserted into or connected to a counterblade (102) and passing through a chopping knife (144) passing by Signal output, a mechanism for adjusting the counter-blade (102) relative to the enveloping circle of the cutterhead (36), and connected to the sensor (152) evaluation device (70), which is configured based on the signal of the sensor (152) information regarding the orientation of the counter-blade (102) relative to the enveloping circle of the cutterhead (36) to generate.
Description
(30) Prioritätsangaben :(30) Priority information:
30/01/2017 DE 102017201423.7 (71) Anmelder :30/01/2017 DE 102017201423.7 (71) Applicant:
DEERE & COMPANY IL 61265, MOLINE Vereinigte Staaten (72) Erfinder :DEERE & COMPANY IL 61265, MOLINE United States (72) Inventor:
BOHRER Stefan 66606 ST. WENDEL DeutschlandBOHRER Stefan 66606 ST. WENDEL Germany
MÜNCH PhilippMUNICH Philipp
67663 KAISERSLAUTERN Deutschland67663 KAISERSLAUTERN Germany
STEIN MatthiasSTONE Matthias
66424 HOMBURG Deutschland66424 HOMBURG Germany
KOCH RolfCOOK Rolf
66540 NEUNKIRCHEN Deutschland (54) Anordnung zur Erkennung des Verschleißgrades von Häckselmessern einer Häckseltrommel eines Feldhäckslers (57) Eine Anordnung zur Erkennung des Verschleißgrades von Häckselmessern (144) einer Häckseltrommel (36) eines Feldhäckslers (10) umfasst: einen in einer Gegenschneide (102) eingefügten oder damit verbundenen, induktiven Sensor (152), der bei einem vorbeistreichenden Häckselmesser (144) ein Signal abgibt, eine Mechanik zur Verstellung der Gegenschneide (102) gegenüber dem Hüllkreis der Häckseltrommel (36), und eine mit dem Sensor (152) verbundene Auswertungseinrichtung (70), die eingerichtet ist, anhand des Signals des Sensors (152) eine Information hinsichtlich der Orientierung der Gegenschneide (102) gegenüber dem Hüllkreis der Häckseltrommel (36) zu generieren.66540 NEUNKIRCHEN Germany (54) Arrangement for the detection of the degree of wear of chop knives of a chopper drum of a forage harvester (57) An arrangement for the detection of the degree of wear of chop knives (144) of a chopper drum (36) of a forage chopper (10) comprises: one in a shear bar (102) inserted or connected inductive sensor (152), which emits a signal when a chopping knife (144) passes by, a mechanism for adjusting the shearbar (102) relative to the enveloping circle of the chopper drum (36), and one connected to the sensor (152) Evaluation device (70), which is set up to generate information on the orientation of the shearbar (102) with respect to the enveloping circle of the chopper drum (36) based on the signal from the sensor (152).
BE2017/0156BE2017 / 0156
Anordnung zur Erkennung des Verschlcißgrades vonArrangement for the detection of the degree of wear of
Häckselmessern einer Häckseltrommel eines FeldhäckslersChopper blades of a forage harvester's chopper drum
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erkennung des Verschleißgrades von Häckselmessern einer Häckseltrommel eines Feldhäckslers und einen damit ausgestatteten Feldhäcksler.The invention relates to an arrangement for detecting the degree of wear of chop knives of a chopper drum of a forage harvester and a forage harvester equipped therewith.
Stand der TechnikState of the art
Feldhäcksler dienen dazu, Pflanzen oder derenForage harvesters are used to plant or their
Fruchtstände von einem Feld aufzunehmen und in kleine Teile zu zerschneiden. Die auf dem Feld stehenden Pflanzen werden üblicherweise mittels eines geeigneten Erntevorsatzes von dem im Boden verbleibenden Wurzeln abgeschnitten und einem Einzugskanal des Feldhäckslers zugeführt. Alternativ können die Pflanzen in vorigen Arbeitsgängen abgeschnitten und geschwadet worden und mittels eines Aufnehmers aufgenommen werden, oder es werden nur die Fruchtstände von den Pflanzen abgetrennt und in den Einzugskanal gefördert. Im Einzugskanal erfolgt eine Vorverdichtung der mittels des Erntevorsatzes aufgenommenen Erntegutmatte durch zusammenwirkende, gegeneinander vorgespannte Vorpresswalzenpaare, welche die Erntegutmatte einer Häckseltrommel zuführen, um deren Umfang (und ggf. über deren Breite) eine Anzahl an Häckselmessern verteilt ist. Die Häckselmesser schneiden das Erntegut im Zusammenwirken mit einer Gegenschneide in kleine Stücke. Das zerkleinerte Erntegut (und insbesondere darin enthaltene Maiskörner) wird optional mittels einer Nachbearbeitungseinrichtung noch weiter zerkleinert, mittels eines Nachbeschleunigers in einen Auswurfkrümmer gefördert und auf ein Transportfahrzeug überladen. Das gehäckselte Erntegut dient insbesondere als Futter für Vieh oder zur Biogaserzeugung.Pick up fruit stands from a field and cut them into small pieces. The plants standing in the field are usually cut off from the roots remaining in the soil by means of a suitable harvesting attachment and fed to a feed channel of the forage harvester. Alternatively, the plants can be cut off and swathed in a previous operation and picked up by means of a pick-up, or only the fruit stands are separated from the plants and conveyed into the feed channel. In the feed channel, the crop mat picked up by the header is pre-compacted by interacting pairs of pre-press rollers that feed the crop mat to a chopper drum, with a number of chopping knives distributed around its circumference (and possibly across its width). The chopping knives cut the crop into small pieces together with a shear bar. The chopped crop (and in particular corn kernels contained therein) is optionally further chopped by means of a post-processing device, conveyed into a discharge chute by means of a post-accelerator and loaded onto a transport vehicle. The chopped crop is used in particular as feed for cattle or for biogas production.
Beim Schneiden des Erntegutes ist neben der Schärfe der Häckselmesser auch der Abstand zwischen der Schneidkante der Häckselmesser und der Gegenschneide von großer Wichtigkeit, um auf energiesparende Weise ein gutes Schnittergebnis zu erzielen. DazuWhen cutting the crop, in addition to the sharpness of the chopper knives, the distance between the cutting edge of the chopper knives and the shear bar is of great importance in order to achieve a good cutting result in an energy-saving manner. To
BE2017/0156 werden die Häckselmesser nach ihrer Erstmontage und auch später von Zeit zu Zeit einem Schleifvorgang unterzogen, bei dem ein Schleifstein mit der rotierenden Häckseltrommel zusammenwirkt. Anschließend ist gewährleistet, dass alle Schneidkanten scharf sind und für alle Häckselmesser einen zumindest näherungsweise gleichen Abstand von der Drehachse der Häckseltrommel aufweisen. Die Position der Gegenschneide wird üblicherweise selbsttätig eingestellt.BE2017 / 0156 the chopper knives are subjected to a grinding process after their first assembly and also later from time to time, in which a grindstone interacts with the rotating chopper drum. This then ensures that all cutting edges are sharp and are at least approximately the same distance from the axis of rotation of the chopper drum for all chopper knives. The position of the shear bar is usually set automatically.
In der DE 10 2011 005 317 Al wird ein Messsystem zur Bestimmung des Verschleißzustandes von Häckselmessern einer Häckseltrommel eines Feldhäckslers beschrieben. Das Messsystem beruht auf einem in der Gegenschneide eingebauten, induktiven Sensor, der das sich beim Vorbeistreichen des Häckselmessers ändernde Magnetfeld erfasst, welches eine Spannung in den Sensor induziert. Anhand des zeitlichen Verlaufs der vom Sensor erfassten elektrischen Spannung wird auf die Schärfe der Häckselmesser und auf den Abstand zur Gegenschneide zurückgeschlossen. Dadurch kann bei Bedarf selbsttätig ein Schleifvorgang und/oder ein Gegenschneidenpositionseinstellvorgang ausgelöst werden.DE 10 2011 005 317 A1 describes a measuring system for determining the wear state of chop knives of a chopper drum of a forage harvester. The measuring system is based on an inductive sensor built into the shear bar, which detects the magnetic field that changes as the chopper knife passes by, which induces a voltage in the sensor. The sharpness of the chopper knives and the distance to the shear bar are used to draw conclusions based on the time course of the electrical voltage detected by the sensor. As a result, a grinding process and / or a shear bar position setting process can be triggered automatically if required.
Bei jedem Schleifvorgang wird eine gewisse Menge an Material von den Häckselmessern abgetragen. Die Häckselmesser werden demnach mit der Zeit immer kürzer. Während dieser Sachverhalt durch die Neupositionierung der Gegenschneide ausgeglichen werden kann, sodass der eigentliche Schneidvorgang auch mit teilweise abgenutzten Häckselmessern problemlos möglich ist, ragen abgenutzte Häckselmesser nur noch wenig über die Messerhalter nach vorn hinaus, was ihre Luftförderwirkung verschlechtert. Dadurch wird nach und nach auch die Funktion der Häckseltrommel immer schlechter, denn sie kann nur noch wenig Luft vom Einlass des Einzugskanals nach hinten in den Auswurfkrümmer fördern. Außerdem sind irgendwann die Häckselmesser derart weit abgenutzt, dass sie nicht mehr weiter geschliffen werden können.A certain amount of material is removed from the chopping knives during each grinding process. The chopper knives become shorter and shorter over time. While this can be compensated for by repositioning the shear bar, so that the actual cutting process is possible even with partially worn chopping knives, worn chopping knives only protrude slightly beyond the knife holder, which worsens their air delivery effect. As a result, the function of the chopper drum gradually deteriorates because it can only convey a little air from the inlet of the feed channel to the rear of the discharge chute. In addition, the chopping knives will eventually become so worn that they can no longer be sharpened.
Im Stand der Technik muss der Bediener demnach von Zeit zu Zeit nachsehen, ob die Häckselmesser derart weit abgenutztIn the state of the art, the operator must therefore check from time to time whether the chopping knives are worn to such an extent
BE2017/0156 sind, dass sie nachzustellen sind. In diesem Fall werden die Häckselmesser losgeschraubt, nach vorn gezogen und schließlich wieder festgeschraubt, um die Luftförderwirkung wieder herzustellen. Wenn die Häckselmesser völlig abgenutzt sind, müssen sie ausgetauscht werden. Diese manuelle Kontrolle ist fehlerträchtig und kann durch unerfahrene Bediener unterlassen werden, was zu einer schlechten Funktionsweise des Feldhäckslers führen kann. Es wurde zwar vorgeschlagen, die Hartstoffschicht der Häckselmesser mittels eines Sensors zu erfassen, der physische Eigenschaften der Hartstoffschicht detektieren kann (DE 10 2009 047 584 Al), um den Verschleißzustand der Häckselmesser zu bestimmen, jedoch sind derartige Sensoren derzeit nicht kommerziell verfügbar. Die Position der Gegenschneide wandert, wenn die Häckselmesser abnutzen, zwar auch sukzessive nach innen, in Richtung auf die Drehachse der Häckseltrommel zu, jedoch sind die zur Positionserfassung der Gegenschneide im Stand der Technik verwendeten Sensoren zwar hochpräzise, aber nur zur Erfassung relativer Positionen ausgelegt (DE 10 2004 016 089 Al), weshalb man üblicherweise bei der Gegenschneideneinstellung auch auf Klopfsensoren zurückgreift, die einen Kontakt zwischen Gegenschneide und Häckselmessern erfassen. Diese Sensoren eignen sich somit nicht, den Hüllkreisdurchmesser der Häckseltrommel und somit den Verschleißzustand der Häckselmesser zu erfassen.BE2017 / 0156 are that they have to be adjusted. In this case, the chopping knives are unscrewed, pulled forward and finally screwed back on again to restore the air delivery effect. If the chopping knives are completely worn out, they must be replaced. This manual control is prone to errors and can be avoided by inexperienced operators, which can lead to poor functioning of the forage harvester. Although it has been proposed to detect the hard material layer of the chopper knives by means of a sensor which can detect physical properties of the hard material layer (DE 10 2009 047 584 A1) in order to determine the state of wear of the chopper knives, such sensors are currently not commercially available. The position of the shearbar moves when the chopping knives wear, also gradually inwards, in the direction of the axis of rotation of the chopper drum, but the sensors used in the prior art to detect the position of the shearbar are highly precise, but only designed to detect relative positions ( DE 10 2004 016 089 A1), which is why knock sensors are usually used when setting the shear bar to detect contact between the shear bar and chopper knives. These sensors are therefore not suitable for detecting the enveloping circle diameter of the chopper drum and thus the state of wear of the chopper knives.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine selbsttätig arbeitende Anordnung zur Erkennung des Verschleißgrades von Häckselmessern einer Häckseltrommel eines Feldhäckslers bereitzustellen, welche die erwähnten Nachteile nicht oder in einem verminderten Maße aufweist und in der Lage ist, den Verschleißgrad der Häckselmesser zu erfassen.The object on which the invention is based is seen in the provision of an automatically operating arrangement for detecting the degree of wear of chop knives of a chopper drum of a forage harvester, which does not have the mentioned disadvantages or has them to a reduced extent and is capable of detecting the degree of wear of the chopper knives .
Lösungsolution
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre der Patentansprüche 1 und 5 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 5, features which are listed in the further claims which further develop the solution in an advantageous manner.
Eine Anordnung zur Erkennung des Verschleißgrades von Häcksclmessern einer Häckseltrommel eines Feldhäckslers umfasst einen in einer Gegenschneide eingefügten oder damit verbundenen, induktiven Sensor, der bei einem vorbeistreichenden Häckselmesser ein Signal abgibt, eine Mechanik zur Verstellung der Gegenschneide gegenüber dem Hüllkreis der Häckseltrommel, die eingerichtet ist, die Gegenschneide auf einer nicht-radialen Bahn gegenüber der Häckseltrommel zu verstellen, und eine mit dem Sensor verbundene Auswertungseinrichtung, die eingerichtet ist, anhand des Signals des Sensors eine Information hinsichtlich der Orientierung der Gegenschneide gegenüber dem Hüllkreis der Häckseltrommel zu generieren und daraus ein Hinweissignal hinsichtlich des Verschleißgrades der Häckselmesser zu erzeugen.An arrangement for recognizing the degree of wear of chop knives of a chopper drum of a forage harvester comprises an inductive sensor inserted in or connected to a shearbar, which emits a signal when a chopper knife passes, a mechanism for adjusting the shearbar with respect to the enveloping circle of the chopper drum, which is set up. to adjust the shear bar on a non-radial path opposite the chopper drum, and an evaluation device connected to the sensor, which is set up to generate information regarding the orientation of the shear bar with respect to the enveloping circle of the chopper drum based on the signal of the sensor, and an information signal therefrom to produce the degree of wear of the chopping knives.
Mit anderen Worten wird die Gegenschneide gegenüber der Häckseltrommel durch die Mechanik zur Verstellung der Gegenschneide nicht genau radial verschoben, sondern auf einer nicht radialen Bahn bewegt, die beispielsweise kreisförmig sein kann. Dadurch ändert sich die Orientierung der Gegenschneide gegenüber der Häckseltrommel, wenn die Gegenschneide bei sich nach und nach abnutzenden Messern näher an den Drehpunkt der Häckseltrommel verstellt wird. Diese Änderung der Orientierung wird durch den in die Gegenschneide eingefügten, induktiven Sensor erfasst, der das vorbeistreichende Häckselmesser erfasst, denn die Steilheit der vorund nachlaufenden Flanken des bei einem vorbeistreichenden Häckselmesser vom Sensor erzeugten Signals wird sich mit der Orientierung der Gegenschneide ändern. Eine Auswertungseinrichtung wertet das Signal aus und erzeugt ein Hinweissignal hinsichtlich des Verschleißgrades der Häckselmesser, das einem Bediener angezeigt werden kann. Der Bediener kann somit bei Bedarf, d.h. wenn die Häckselmesser hinreichend weit verschlissen sind und ihreIn other words, the counter-cutter is not exactly radially displaced relative to the chopper drum by the mechanism for adjusting the counter-cutter, but is moved on a non-radial path, which can be circular, for example. This changes the orientation of the shearbar with respect to the chopper drum when the shearbar is gradually moved closer to the fulcrum of the chopper drum as the knives wear out. This change in orientation is detected by the inductive sensor inserted into the shear bar, which detects the chopping knife passing by, because the steepness of the leading and trailing edges of the signal generated by the chopping knife passing by will change with the orientation of the shear bar. An evaluation device evaluates the signal and generates an information signal regarding the degree of wear of the chopping knives, which can be displayed to an operator. The operator can thus, if necessary, i.e. when the chopping knives are worn out sufficiently and theirs
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Luftschaufelwirkung nicht mehr hinreichend gut ist, die Häckselmesser entweder austauschen oder sie lösen, weiter nach außen ziehen und wieder festsetzen.Air scoop effect is no longer good enough, either replace the chopping knives or loosen them, pull them further outwards and fix them again.
Insbesondere kann die Gegenschneide gegenüber dem Hüllkreis der Häckseltrommel um einen Drehpunkt drehbar sein.In particular, the shearbar can be rotatable about a pivot point with respect to the enveloping circle of the chopping drum.
Die Auswertungseinrichtung kann betreibbar sein, anhand des zeitlichen Verlaufs des bei einem vorbeistreichenden Messer erzeugten Signals des Sensors den Winkel der Gegenschneide um den Drehpunkt zu berechnen und anhand des Winkels der Gegenschneide den Durchmesser des Hüllkreises der Häckseltrommel und die Länge der Häckselmesser, mit welcher diese über ihre Messerhalter hinaus ragen, zu berechnen.The evaluation device can be operable to calculate the angle of the shear bar around the pivot point on the basis of the time course of the sensor signal generated by a passing knife and, based on the angle of the shear bar, calculate the diameter of the enveloping circle of the chopper drum and the length of the chopper knife with which the latter their knife holders protrude to calculate.
Die Auswertungseinrichtung kann betreibbar sein, über eine Bedienerschnittstelle ein Hinweissignal an einen Bediener zu geben, falls die Länge der Häckselmesser unterhalb eines Schwellenwertes liegt.The evaluation device can be operable to send an indication signal to an operator via an operator interface if the length of the chopper knives is below a threshold value.
AusführungsbeispielEmbodiment
In den Zeichnungen ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:In the drawings, an embodiment of the invention described below is shown. It shows:
Fig. 1 eine seitliche Ansicht eines selbstfahrenden Feldhäckslers,1 is a side view of a self-propelled forage harvester,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Gegenschneide des Feldhäckslers der Figur 2 mit ihrer Verstelleinrichtung und einer Auswertungseinrichtung, die zum Bestimmen des Verschleißgrades der Häckselmesser dient, undFig. 2 is a schematic representation of the shear bar of the forage harvester of Figure 2 with its adjustment device and an evaluation device which is used to determine the degree of wear of the chopper knife, and
Fig. 3a und 3b Beispiele für Signale des Sensors abhängig vom Verschleißgrad der Häckselmesser.3a and 3b examples of signals from the sensor depending on the degree of wear of the chopping knife.
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In der Figur 1 ist ein selbstfahrender Feldhäcksler 10 in schematischer Seitenansicht dargestellt. Der Feldhäcksler 10 baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der 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 Erntevorsatz 20 in Form eines Aufnehmers einsehbar ist. Mittels des Erntevorsatzes 20 vom Boden aufgenommenes Erntegut, z. B. Gras oder dergleichen wird über einen Einzugsförderer 22 mit Vorpresswalzen, die innerhalb eines Einzugsgehäuses 24 an der Frontseite des Feldhäckslers 10 angeordnet sind, einer unterhalb der Fahrerkabine 18 angeordneten Häckseltrommel 26 zugeführt, die es im Zusammenwirken mit einer Gegenschneide 102 in kleine Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 28 aufgibt. Eine Schleifeinrichtung 100 dient bei Bedarf zu Schärfen der Häckselmesser 144. Das Gut verlässt die Erntemaschine 10 zu einem nebenher fahrenden Transportfahrzeug über einen um eine etwa vertikale Achse drehbaren und in der Neigung verstellbaren Auswurfkrümmer 30. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben, wie seitlich, unten und oben, auf die Vorwärtsrichtung V der Erntemaschine 10, die in der Figur 1 nach rechts verläuft.1 shows a self-propelled forage harvester 10 in a schematic side view. The forage harvester 10 is built on a frame 12 which is supported by front driven wheels 14 and steerable rear wheels 16. The forage harvester 10 is operated from a driver's cab 18, from which a header 20 in the form of a pickup can be seen. By means of the header 20 harvested crop, z. B. grass or the like is fed via a feed conveyor 22 with pre-press rollers, which are arranged within a feed housing 24 on the front of the forage harvester 10, a chopper drum 26 arranged below the driver's cab 18, which chops it into small pieces in cooperation with a shearbar 102 and it gives up a conveyor 28. A grinding device 100 is used, if necessary, to sharpen the chopper blades 144. The material leaves the harvesting machine 10 to a transport vehicle traveling alongside via an ejection elbow 30 which can be rotated about an approximately vertical axis and adjustable in inclination. In the following, directional information such as the side, bottom and above, on the forward direction V of the harvesting machine 10, which runs to the right in FIG. 1.
Der Antrieb der Häckseltrommel 26 erfolgt ausgehend von einer Riemenscheibe 48, die über ein Winkelgetriebe mit einem Verbrennungsmotor (nicht gezeigt) verbunden ist, über einen Treibriemen 50, der eine Riemenscheibe 54 zum Antrieb der Häckseltrommel 26 und eine Riemenscheibe 52 zum Antrieb der Fördervorrichtung 28. Eine Schleifeinrichtung 100 dient zum Schleifen der Häckselmesser der Häckseltrommel 26. Zudem ist ein Metalldetektor 108 in der unteren, vorderen Vorpresswalze vorgesehen, der ggf. zum Schnellstopp des Einzugsförderers 22 dient, und eine mit einer Steuerung 70 gekoppelte Bedienereingabeeinrichtung 98 in der Fahrerkabine 18.The chopping drum 26 is driven starting from a pulley 48, which is connected to an internal combustion engine (not shown) via an angular gear, via a drive belt 50, which has a pulley 54 for driving the chopping drum 26 and a pulley 52 for driving the conveying device 28. A grinding device 100 is used to grind the chopper knives of the chopper drum 26. In addition, a metal detector 108 is provided in the lower, front pre-press roller, which may be used to quickly stop the feed conveyor 22, and an operator input device 98 coupled to a controller 70 in the driver's cab 18.
Die Figur 2 zeigt die Häckseltrommel 36 und die Gegenschneide 102 in vergrößerter Darstellung. Die Häckseltrommel 36 umfasst einen Trommelmantel 72, der über Stützscheiben 74 undFIG. 2 shows the chopper drum 36 and the shear bar 102 in an enlarged view. The chopper drum 36 comprises a drum casing 72, which extends over support disks 74 and
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Stummelachsen mit Drehlagerungen 76 verbunden ist. Anstelle des gezeigten, geschlossenen Trommelmantels 72 könnte auch eine offene Häckseltrommel 36 Verwendung finden. Um den Umfang der Häckseltrommel 36 (und vorzugsweise über ihre Breite) sind M esserhalter 146 verteilt, an denen die einzelnen Häckselmesser 144 jeweils durch mehrere Schrauben 150 befestigt sind. Zwischen den Köpfen der Schrauben 150 und den Häckselmessern 144 sind Druckplatten 148 angeordnet. Die Gewinde der Schrauben 150 wirken mit Gewinden in den Messerhaltern oder darin quer eingeschobenen Gewindeleisten zusammen.Stub axles with pivot bearings 76 is connected. Instead of the closed drum casing 72 shown, an open chopping drum 36 could also be used. Knife holders 146 are distributed around the circumference of the chopper drum 36 (and preferably over its width), to which the individual chopper knives 144 are each fastened by a plurality of screws 150. Pressure plates 148 are arranged between the heads of the screws 150 and the chopper blades 144. The threads of the screws 150 interact with threads in the knife holders or thread strips inserted transversely therein.
Die Gegenschneide 102 ist um eine Drehachse 156 drehbar gelagert, die sich unterhalb der Drehlagerung 76 der Häckseltrommel 36 befindet. An beiden seitlichen Enden der Gegenschneide 102 ist jeweils ein Hebelarm 154 einen Endes an der Drehachse 156 und anderen Endes an der Gegenschneide 102 angebracht. Ein jedem Hebelarm 154 oder einem Ende der Gegenschneide 102 zugeordneter Verstelltrieb 158 dient zum Verstellen der Gegenschneide 102. Die Gegenschneide 102 kann zusätzlich durch ein verbiegbares Blech (nicht gezeigt) am Rahmen 12 abgestützt sein, wie in der DE 196 33 290 C2 beschrieben wird, deren Offenbarung durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.The shear bar 102 is rotatably mounted about an axis of rotation 156 which is located below the rotary bearing 76 of the chopper drum 36. At both lateral ends of the shear bar 102, a lever arm 154 is attached at one end to the axis of rotation 156 and at the other end to the shear bar 102. An adjustment drive 158 assigned to each lever arm 154 or to one end of the shear bar 102 serves to adjust the shear bar 102. The shear bar 102 can additionally be supported on the frame 12 by a bendable sheet metal (not shown), as described in DE 196 33 290 C2, the disclosure of which is incorporated into the present documents by reference.
In die Gegenschneide 102 ist ein induktiver Sensor 152 integriert oder damit verbunden, der mit einer Auswertungseinrichtung 70 verbunden ist, die ihrerseits mit einer Bedienerschnittstelle 98 gekoppelt ist. Der induktive Sensor kann entsprechend der DE 10 2011 005 317 Al ausgeführt sein, deren Offenbarung durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.An inductive sensor 152 is integrated or connected to the shear bar 102, which is connected to an evaluation device 70, which in turn is coupled to an operator interface 98. The inductive sensor can be designed in accordance with DE 10 2011 005 317 A1, the disclosure of which is incorporated into the present documents by reference.
Der Sensor 152 kann beispielsweise als Spule ausgeführt sein, die durch einen Oszillator mit einem hochfrequenten Wechselstrom beispielsweise im kHz- oder MHz-Bereich beaufschlagt wird. Wenn ein (in der Regel ferromagnetisches) Häckselmesser 144 an der Gegenschneide 102 und somit am Sensor 152 vorbeiläuft,The sensor 152 can be designed, for example, as a coil that is supplied with a high-frequency alternating current, for example in the kHz or MHz range, by an oscillator. If a (usually ferromagnetic) chopping knife 144 passes the shearbar 102 and thus the sensor 152,
BE2017/0156 ändert sich die Induktivität der Spule, was zu einer Änderung der Amplitude der an der Spule anliegenden Wechselspannung ändert. Diese Amplitude wird mittels eines Detektors (z.B. Gleichrichter) erfasst und ausgewertet, was durch eine im Gehäuse des Sensors 152 oder in der Auswertungseinrichtung 70 integrierte oder eine separate Auswertungsschaltung evaluierbar ist. Der Sensor 152 liefert demnach ein kontinuierliches Leerlauf- oder Untergrundsignal (wenn gerade kein Häckselmesser 144 vorbeikommt), das beim Vorbeilauf eines Häckselmessers 144 durch negative oder positive Impulse unterbrochen wird, wie sie in den Figuren 3a und 3b gezeigt werden.BE2017 / 0156 the inductance of the coil changes, which changes the amplitude of the AC voltage applied to the coil. This amplitude is detected and evaluated by means of a detector (e.g. rectifier), which can be evaluated by an evaluation circuit integrated in the housing of the sensor 152 or in the evaluation device 70 or by a separate evaluation circuit. The sensor 152 accordingly provides a continuous idle or background signal (if no chopper knife 144 is coming by), which is interrupted by a chopper knife 144 as it passes by negative or positive impulses, as shown in FIGS. 3a and 3b.
Das Signal des induktiven Sensors 152 ändert sich in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur - auch wenn sonstige Randbedingungen gleich bleiben. Diese Einflüsse der Temperaturänderung können dazu führen, dass relevante Punkte des Signals des Sensors 152 eine Veränderung zeigen, obwohl die realen Messobjekte (Schärfe der Häckselmesser 144 und ihr Abstand von der Gegenschneide 102) sich nicht bzw. nicht in dem Ausmaß geändert haben, welches durch die Änderung des Signals angezeigt wird. Ein praktisches Beispiel ist, dass die berechneten Schnittspaltwerte ein deutlich schnelleres (als das tatsächliche) Wachstum zeigen, wenn der Feldhäcksler 10 und die Gegenschneide 102 sich nach Erntebeginn am Morgen erwärmen. Analog können diese Werte wieder fallen, wenn der Feldhäcksler 10 und die die Gegenschneide 102 abkühlen. Prinzipiell kann dieses Verhalten auch in umgekehrter Weise auftreten - fallende Werte bei Erwärmung und steigende Werte bei Abkühlung.The signal of the inductive sensor 152 changes depending on the respective temperature - even if other boundary conditions remain the same. These influences of the temperature change can lead to relevant points of the signal of the sensor 152 showing a change, although the real measurement objects (sharpness of the chopper blades 144 and their distance from the shear bar 102) have not changed or have not changed to the extent that the change in signal is displayed. A practical example is that the calculated cut gap values show a significantly faster (than the actual) growth when the forage harvester 10 and the shear bar 102 warm up after the start of the harvest in the morning. Analogously, these values can drop again when the forage harvester 10 and the shear bar 102 cool down. In principle, this behavior can also occur in the opposite way - falling values when heating and increasing values when cooling.
Um diese Temperaturdrift zu kompensieren, kann die Auswertungsschaltung berücksichtigen, dass die temperaturbedingten Signaländerungen sowohl auf den Signaleinbruch bei vorbei fahrendem Häckselmesser 144 als auch auf das Leerlaufsignal zwischen zwei häckselmesserbedingten Impulsen einwirken. Die Leerlaufspannung des Sensors 152 wird außer durch die Temperatur nur vom Einbauort des Sensors 152 in der Gegenschneide 102 beeinflusst. Dieser ändert sich während eines Erntetages nicht. Zudem sei erwähnt, dass auch der Verschleiß der Gegenschneide 102 dieIn order to compensate for this temperature drift, the evaluation circuit can take into account that the temperature-related signal changes act both on the signal dip when the chopper blade 144 passes as well as on the idle signal between two impulses caused by the chopper knife. The open circuit voltage of the sensor 152 is influenced only by the temperature only from the installation location of the sensor 152 in the shear bar 102. This does not change during a harvest day. In addition, it should be mentioned that the wear of the shear bar 102 also
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Vorbedämpfung des Sensors 152 ändert. Es kann allerdings davon ausgegangen werden, dass dieser Prozess wesentlich langsamer erfolgt als die Änderung der Sensortemperatur und kann somit vernachlässigt werden soll. Zur Temperaturkompensation wird derart vorgegangen, dass sobald (nach einer anfänglichen Kalibrierung des Sensors 152, bei der die Leerlaufspannung erfasst und ein diese repräsentierender Wert durch die Auswertungsschaltung abgespeichert wird) über den Einsatzzeitraum Änderungen in der Leerlaufspannung erkannt werden, diese Änderungen zur Korrektur der beim Vorbeilaufen der Häckselmesser 144 entstehenden Impulse genutzt werden.Predamping sensor 152 changes. However, it can be assumed that this process is much slower than the change in sensor temperature and can therefore be neglected. For temperature compensation, the procedure is such that as soon as (after an initial calibration of the sensor 152, in which the open circuit voltage is recorded and a value representing it is stored by the evaluation circuit) changes in the open circuit voltage are recognized over the period of use, these changes to correct the run-by the chopping knife 144 arising pulses can be used.
Nach alledem ergibt sich folgende Funktionsweise: Der Sensor 152 erzeugt beim Vorbeistreichen eines Häckselmessers 144 aufgrund des sich dann ändernden Magnetfelds ein elektrisches Signal, das der Auswertungseinrichtung 70 zugeführt wird. Wenn nach einer bestimmten Betriebszeit der Häckseltrommel 36 die Häckselmesser 144 stumpf werden, wird der Bediener oder eine auf den Signalen des Sensors 152, anhand deren die Auswertungseinrichtung 70 die Schärfe der Häckselmesser 144 evaluiert, beruhende Automatik die Schleifvorrichtung 100 aktivieren. Da dabei zwangsläufig der Hüllkreis der Häckselmesser 144 kleiner wird, wird sich an den Schleifvorgang eine Neueinstellung der Gegenschneide 102 anschließen, um den Spalt zwischen dem Hüllkreis der Häckselmesser 144 und der Gegenschneide 102 auf einen gewünschten, relativ kleinen Wert einzustellen, wozu die Auswertungseinrichtung auf die Signale des Sensors 152 zurückgreifen kann, um den Verstelltrieb 158 anzusteuern.After all of this, the following mode of operation results: When a chopping knife 144 passes by, the sensor 152 generates an electrical signal due to the then changing magnetic field, which is fed to the evaluation device 70. If, after a certain operating time of the chopper drum 36, the chopper knives 144 become dull, the operator or an automatic system based on the signals from the sensor 152, on the basis of which the evaluation device 70 evaluates the sharpness of the chopper knives 144, will activate the grinding device 100. Since the envelope circle of the chopper blades 144 inevitably becomes smaller, the grinding process will be followed by a readjustment of the shear bar 102 in order to set the gap between the envelope circle of the chopper blades 144 and the shear bar 102 to a desired, relatively small value, for which purpose the evaluation device Signals of the sensor 152 can fall back in order to control the adjustment drive 158.
Die Nachstellung der Gegenschneide 102, die auch unabhängig von einem Schleifvorgang durchgeführt werden kann, hat zur Folge, dass sich der Winkel der Gegenschneide 102 gegenüber dem Hüllkreis der Häckselmesser 144 ändert, wie in der Figur 2 anhand der gestrichelten Linien der Gegenschneide 102 erkennbar ist. Damit ändert sich auch der Winkel zwischen der Gegenschneide 102 und dem Häckselmesser 144, was zu sich ändernden Steilheiten der Flanken der Signale des Sensors 152 bei sich annähernden und entfernenden vorThe adjustment of the shear bar 102, which can also be carried out independently of a grinding operation, has the consequence that the angle of the shear bar 102 with respect to the envelope circle of the chopper blades 144 changes, as can be seen in FIG. 2 from the dashed lines of the shear bar 102. This also changes the angle between the shearbar 102 and the chopper blade 144, which leads to changing slopes of the edges of the signals from the sensor 152 as the edges approach and move away
BE2017/0156 und nachlaufenden Kanten der Häckselmesser 144 führt, wie in der Figur 3a für die durchgezogene Gegenschneide 102 der Figur 2 und in der Figur 3b für die gestrichelt gezeigte Gegenschneide der Figur 2 schematisch dargestellt ist. Die beim Nähern des Häckselmessers 144 entstehende, abfallende Flanke ist in Figur 3a wesentlich flacher als in Figur 3b, während die sich beim Weglaufen des Häckselmessers 144 entstehende, ansteigende Flanke in Figur 3a wesentlich steiler als in Figur 3b ist.BE2017 / 0156 and trailing edges of the chopping knife 144 leads, as is shown schematically in FIG. 3a for the continuous shearbar 102 of FIG. 2 and in FIG. 3b for the shearbar shown in dashed lines in FIG. The falling flank that arises when the chopper knife 144 approaches is much flatter in FIG. 3a than in FIG. 3b, while the rising flank that arises when the chopper knife 144 runs away is much steeper in FIG. 3a than in FIG. 3b.
Die Auswertungseinrichtung 70 ist programmiert, anhand der Steilheit einer oder beider Flanken zu erkennen, wie der Winkel der Gegenschneide 102 um die Drehachse 156 ist. Dieser Winkel ist ein Maß dafür, wie stark die Häckselmesser 144 abgenutzt sind, d.h. über die Vorderkante der Messerhalter 146 in Drehrichtung nach vorn ragen. Sind die Häckselmesser 144 mehr als ein vordefinierter oder durch den Bediener in die Bedienereingabeeinrichtung 98 eingebbarer Wert abgenutzt, erzeugt die Auswertungseinrichtung 70 einen entsprechenden Hinweis durch die Bedienereingabeeinrichtung 98. Dort kann auch fortlaufend der Abnutzungsgrad der Häckselmesser 144 angezeigt werden. Bei Bedarf kann der Bediener somit die Häckselmesser 144 austauschen oder die Schrauben 150 lösen und die Häckselmesser 144 um eine definierte Länge in Drehrichtung der Häckseltrommel 36 nach vorn verstellen und dann die Schrauben 150 wieder festsetzen.The evaluation device 70 is programmed to recognize on the basis of the steepness of one or both flanks what the angle of the shearbar 102 is about the axis of rotation 156. This angle is a measure of how much the chopper blades 144 are worn, i.e. Protrude beyond the front edge of the knife holder 146 in the direction of rotation. If the chopper blade 144 is worn out more than a predefined value or can be entered by the operator into the operator input device 98, the evaluation device 70 generates a corresponding message by the operator input device 98. The degree of wear of the chopper knife 144 can also be continuously displayed there. If necessary, the operator can thus replace the chopper blades 144 or loosen the screws 150 and move the chopper blades 144 forward by a defined length in the direction of rotation of the chopper drum 36 and then tighten the screws 150 again.
Durch die selbsttätige Überwachung des Verschleißgrades der Häckselmesser 144 erübrigt es sich für den Bediener, diesen durch Inspektion der Häckseltrommel 36 selbst zu überwachen.The automatic monitoring of the degree of wear of the chopper blades 144 makes it unnecessary for the operator to monitor it himself by inspecting the chopper drum 36.
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Effective date: 20181008 |