BE1028458A1 - Drive system for a harvesting machine - Google Patents
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Abstract
Ein Antriebssystem für eine Erntemaschine (10) umfasst einen Verbrennungsmotor (38), eine hydraulische Pumpe (126) oder einen elektronischen Generator, einen ersten Verbraucher, einen zweiten Verbraucher, der in Antriebsverbindung mit einem zweiten, beweglichen Element der Erntemaschine (10) steht, und eine Steuereinrichtung (94), die den ersten Verbraucher im Vorgewende anweist, das erste Element mit einer gegenüber dem Erntebetrieb verminderten Geschwindigkeit anzutreiben oder anzuhalten.A drive system for a harvesting machine (10) comprises an internal combustion engine (38), a hydraulic pump (126) or an electronic generator, a first consumer, a second consumer which is drive-connected to a second, movable element of the harvesting machine (10), and a controller (94) for instructing the first consumer at the headland to drive or stop the first member at a reduced speed relative to harvesting.
Description
Antriebssystem für eine Erntemaschine Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für eine Erntemaschine, umfassend: einen Verbrennungsmotor, eine hydraulische Pumpe oder einen elektronischen Generator, die oder der durch den Verbrennungsmotor antreibbar ist, einen ersten hydraulischen oder elektrischen Verbraucher, der in hydraulische Verbindung mit der Pumpe oder elektrische Verbindung mit dem Generator bringbar ist und in Antriebsverbindung mit einem ersten, beweglichen Element der Erntemaschine steht, einen zweiten hydraulischen oder elektrischen Verbraucher, der in hydraulische Verbindung mit der Pumpe oder elektrische Verbindung mit dem Generator bringbar ist und in Antriebsverbindung mit einem zweiten, beweglichen Element der Erntemaschine steht, und eine zur Kontrolle des Betriebs des ersten und zweiten Verbrauchers eingerichtete Steuereinrichtung, der ein Signal hinsichtlich der jeweiligen Betriebsart der Erntemaschine zuführbar ist, wobei eine erste Betriebsart eine Erntebetriebsart ist, in der die Erntemaschine Erntegut bearbeitet und eine zweite Betriebsart eine Vorgewendebetriebsart ist, in der die Erntemaschine einen Wendevorgang am Feldende durchführt, und die Steuereinrichtung konfiguriert ist, den ersten Verbraucher in der zweiten Betriebsart selbsttätig anzuweisen, das erste Element mit einer gegenüber der ersten Betriebsart verminderten Geschwindigkeit anzutreiben oder anzuhalten.The invention relates to a drive system for a harvesting machine, comprising: an internal combustion engine, a hydraulic pump or an electronic generator which can be driven by the internal combustion engine, a first hydraulic or electrical consumer which is hydraulically connected to the pump or electrical connection can be brought to the generator and is in drive connection with a first, movable element of the harvesting machine, a second hydraulic or electrical consumer, which can be brought into hydraulic connection with the pump or electrical connection with the generator and in drive connection with a second, movable element of the harvesting machine, and a control device configured to control the operation of the first and second consumers, to which a signal regarding the respective operating mode of the harvesting machine can be supplied, with a first operating mode e is the harvesting operating mode in which the harvesting machine processes harvested crops and a second operating mode is a headland operating mode in which the harvesting machine performs a turning operation at the end of the field, and the control device is configured to automatically instruct the first consumer in the second operating mode to use the first element with a opposite to drive or stop at the reduced speed of the first mode.
Technologischer HintergrundTechnological background
Bei landwirtschaftlichen Erntemaschinen ist es gebräuchlich, Komponenten durch Hydraulikmotore anzutreiben.In agricultural harvesting machines it is common to drive components by hydraulic motors.
Dazu treibt ein Verbrennungsmotor eine Hydropumpe mechanisch an, die wiederum hydraulikfluidleitend mit dem Hydraulikmotor verbunden ist.For this purpose, an internal combustion engine drives a hydraulic pump mechanically, which in turn is connected to the hydraulic motor in a hydraulic fluid-conducting manner.
Wird die Hydropumpe und/oder der Hydraulikmotor mit einem verstellbaren Schluckvolumen versehen, kann die Drehzahl der vomIf the hydraulic pump and / or the hydraulic motor provided with an adjustable displacement, the speed of the
Hydraulikmotor angetriebenen Komponenten der Erntemaschine variierbar gestaltet werden.Hydraulic motor-driven components of the harvester are designed to be variable.
Es wurde auch vorgeschlagen (DE 10 2018 211 863 Al), anstelle eines hydraulischen Antriebsstrangs einen elektrischen Antriebsstrang zu verwenden, bei dem der Verbrennungsmotor einen Generator antreibt, der wiederum einen Elektromotor elektrisch versorgt, um die Komponente anzutreiben.It has also been proposed (DE 10 2018 211 863 A1) to use an electric drive train instead of a hydraulic drive train, in which the internal combustion engine drives a generator, which in turn electrically supplies an electric motor to drive the component.
Größere Antriebsleistung erfordernde Erntegutbearbeitungseinrichtungen, wie Tangentialdreschtrommeln oder Axialtrennrotoren in Mähdreschern oder Häckseltrommeln in Feldhäckslern werden hingegen in der Regel durch mechanische Antriebsstränge angetrieben.Harvest processing devices that require greater drive power, such as tangential threshing drums or axial cutting rotors in combine harvesters or chopper drums in forage harvesters, on the other hand, are usually driven by mechanical drive trains.
Dennoch erfordern die hydraulisch oder elektrisch angetriebenen Komponenten bei heutigen Erntemaschinen eine relativ hohe Antriebsleistung.Nevertheless, the hydraulically or electrically driven components in today's harvesting machines require a relatively high drive power.
Üblicherweise werden bisher die zugehörige Pumpe oder der Generator, die oder der zur hydraulischen oder elektrischen Versorgung mehrerer Motoren und/oder Aktoren und somit zum Antrieb mehrerer Komponenten dienen soll, derart groß dimensioniert, dass die bereitgestellte Leistung ausreicht, sämtliche anzutreibenden Komponenten gleichzeitig mit der (maximal) benötigten Leistung zu versorgen.Up until now, the associated pump or generator, which is intended to supply hydraulic or electrical power to a number of motors and/or actuators and thus to drive a number of components, has usually been dimensioned so large that the power provided is sufficient to power all the components to be driven at the same time as the ( maximum) power required.
Die Pumpe oder der Generator ist somit entsprechend groß, schwer und kostspielig auszuführen.The pump or the generator is therefore correspondingly large, heavy and expensive to run.
Verwendet man eine kleinere Pumpe oder einen kleineren Generator, lassen sich einige Komponenten nicht mit einer gewünschten Geschwindigkeit bewegen oder verstellen oder überhaupt nicht bewegen, was den Bediener verwirren und unzufrieden machen würde.Using a smaller pump or generator will result in some components not moving or displacing at a desired speed, or not moving at all, leading to operator confusion and dissatisfaction.
Es gibt im Stand der Technik den Ansatz, die vom Verbrennungsmotor bereitgestellte Leistung selbsttätig an eine erkannte, aktuelle Betriebsart der Erntemaschine anzupassen (DE 10 2009 028 175 A1), was das erwähnte Problem nicht löst.In the prior art, there is the approach of automatically adapting the power provided by the internal combustion engine to a recognized, current operating mode of the harvesting machine (DE 10 2009 028 175 A1), which does not solve the problem mentioned.
Auch wurde vorgeschlagen, im Falle eines sensorisch erkannten Druckabfalls in einem Hydrauliksystem oder einer sensorisch erkannten Verstellung eines Aktors zum Ausheben eines Erntevorsatzes selbsttätig die Drehzahl eines hydraulisch angetriebenen Kühlgebläses herabzusetzen, um den Druckabfall zu vermeiden oder zu reduzieren (vgl. die als gattungsbildend angesehene EP 2 636 907 A2), was den Nachteil hat, dass bei ungünstigen Bedingungen die Kühlleistung nicht mehr hinreicht, um den Verbrennungsmotor und andere Komponenten ausreichend zu kühlen.It was also proposed that in the event of a sensor-detected pressure drop in a hydraulic system or a sensor-detected adjustment of an actuator for lifting a header, automatically reducing the speed of a hydraulically driven cooling fan in order to avoid or reduce the pressure drop (cf. EP 2 636 907 A2), which has the disadvantage that under unfavorable conditions the cooling capacity is no longer sufficient to cool the combustion engine and other components sufficiently.
Schließlich beschreibt die EP 1 576 870 Al eine Erntemaschine, bei welcher ein hydraulisch angetriebener Erntevorsatz und zeitlich verzögert ein separat davon hydraulisch angetriebener Einzugsförderer eines Feldhäckslers selbsttätig durch entsprechende, voneinander unabhängige Einstellung des jeweiligen Hydromotors mit reduzierter Drehzahl angetrieben oder zum Stehen gebracht werden, wenn ein Ausheben des Erntevorsatzes am Vorgewende sensorisch oder anhand einer Bedienereingabe erkannt wird, um die Lebensdauer des Erntevorsatzes zu vergrößern und die Geräuschentwicklung zu vermindern.Finally, EP 1 576 870 A1 describes a harvesting machine in which a hydraulically driven header and, with a time delay, a separately hydraulically driven feed conveyor of a forage harvester are automatically driven at reduced speed or brought to a standstill by appropriate, mutually independent adjustment of the respective hydraulic motor if a Raising the header at the headland is detected by sensors or based on an operator input in order to increase the service life of the header and reduce noise.
Aufgabe Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Antriebssystem für eine Erntemaschine und eine entsprechende Erntemaschine bereitzustellen, das mit einer kleineren Pumpe oder einem kleineren Generator auskommt, um mehrere hydraulische oder elektrische Verbraucher gemeinsam anzutreiben, ohne die oben erwähnten Nachteile in Kauf zu nehmen.The object on which the invention is based is seen as providing a drive system for a harvesting machine that is improved compared to the prior art and a corresponding harvesting machine that makes do with a smaller pump or a smaller generator in order to drive several hydraulic or electrical consumers together without accept the disadvantages mentioned above.
Erfindung Die vorliegende Erfindung wird durch die Patentansprüche definiert.Invention The present invention is defined by the claims.
Ein Antriebssystem für eine Erntemaschine, bei der es sich insbesondere um einen Feldhäcksler handelt, umfasst: einen Verbrennungsmotor, eine hydraulische Pumpe oder einen elektronischen Generator, die oder der durch den Verbrennungsmotor antreibbar ist, einen ersten hydraulischen oder elektrischen Verbraucher, der in hydraulische Verbindung mit der Pumpe oder elektrische Verbindung mit dem Generator bringbar ist und in Antriebsverbindung mit einem ersten, beweglichen Element der Erntemaschine steht, bei dem es sich um ein Erntegutaufnahmeelement einer Erntegutbergungseinrichtung handelt, einen zweiten hydraulischen oder elektrischen Verbraucher, der in hydraulische Verbindung mit der Pumpe oder elektrische Verbindung mit dem Generator bringbar ist und in Antriebsverbindung mit einem zweiten, beweglichen Element der Erntemaschine steht, und eine zur Kontrolle des Betriebs des ersten und zweiten Verbrauchers eingerichtete Steuereinrichtung, der ein Signal hinsichtlich der jeweiligen Betriebsart der Erntemaschine zuführbar ist, wobei eine erste Betriebsart eine Erntebetriebsart ist, in der die Erntemaschine Erntegut bearbeitet und eine zweite Betriebsart eine Vorgewendebetriebsart ist, in der die Erntemaschine einen Wendevorgang am Feldende durchführt, und die Steuereinrichtung konfiguriert ist, den ersten Verbraucher in der zweiten Betriebsart selbsttätig anzuweisen, das erste Element mit einer gegenüber der ersten Betriebsart verminderten Geschwindigkeit anzutreiben oder anzuhalten.A drive system for a harvesting machine, which is in particular a forage harvester, comprises: an internal combustion engine, a hydraulic pump or an electronic generator which can be driven by the internal combustion engine, a first hydraulic or electrical consumer which is hydraulically connected to the pump or an electrical connection can be brought to the generator and is drive-connected to a first, movable element of the harvesting machine, which is a crop pick-up element of a crop recovery device, a second hydraulic or electrical consumer that is hydraulically connected to the pump or electrically Connection can be brought to the generator and is in drive connection with a second, movable element of the harvesting machine, and a control device set up to control the operation of the first and second consumers, which sends a signal with regard to the respective Bet operating mode can be supplied to the harvesting machine, with a first operating mode being a harvesting mode in which the harvesting machine processes crops and a second operating mode being a headland operating mode in which the harvesting machine performs a turning operation at the end of the field, and the control device is configured to control the first consumer in the second Automatically instruct mode to drive or stop the first element at a reduced speed compared to the first mode.
Mit anderen Worten wird die Steuereinrichtung mit einem Signal beaufschlagt, das eine Information darüber enthält, ob die Erntemaschine gerade im Erntebetrieb arbeitet (erste Betriebsart) oder sich im Vorgewende befindet (zweite Betriebsart). In der zweiten Betriebsart (Vorgewende) wird ein Erntegutaufnahmeelement des Erntevorsatzes, das in dieser Betriebsart nicht benötigt wird, mit einer gegenüber der ersten Betriebsart (Erntebetrieb) verminderten Geschwindigkeit angetrieben oder angehalten, um die Pumpe oder denIn other words, the control device is supplied with a signal that contains information about whether the harvesting machine is currently working in harvesting mode (first mode of operation) or is in the headland (second mode of operation). In the second mode (headland) is a crop pick-up element of the header, which is not required in this mode, driven at a reduced speed compared to the first mode (harvesting) or stopped to the pump or the
Generator, der sowohl einen ersten Verbraucher (z.B. Motor) zum Antrieb des ersten Elements (d.h. des besagten Erntegutaufnahmeelements) als auch einen zweiten Verbraucher (z.B. Aktor oder Motor) zum (Verstell-) Antrieb des zweiten Elements 5 hydraulisch oder elektrisch versorgen kann, in der zweiten Betriebsart zu entlasten, sodass in der zweiten Betriebsart hinreichend Leistung für das zweite Element zur Verfügung steht. Auf diese Weise muss die Pumpe oder der Generator nicht notwendigerweise derart groß dimensioniert werden, dass sie oder er beide Elemente gleichzeitig und mit einer maximalen Leistung versorgen können muss, zumal das zweite Element in der ersten Betriebsart typischerweise mit geringerer Leistung anzutreiben ist als in der zweiten Betriebsart. Das Verlangsamen oder Abschalten des ersten Elements bringt keinen Nachteil für den Betrieb der Erntemaschine mit sich, da es in der zweiten Betriebsart mangels aufzunehmenden Erntegutes nicht angetrieben werden muss.Generator that can hydraulically or electrically supply both a first consumer (e.g. motor) for driving the first element (ie said harvested crop receiving element) and a second consumer (e.g. actuator or motor) for (adjusting) driving the second element 5, in to relieve the second mode of operation, so that sufficient power is available for the second element in the second mode of operation. In this way, the pump or the generator does not necessarily have to be dimensioned so large that it must be able to supply both elements simultaneously and with maximum power, especially since the second element typically has to be driven with less power in the first operating mode than in the second operating mode. The slowing down or switching off of the first element entails no disadvantage for the operation of the harvesting machine since it does not have to be driven in the second operating mode because there is a lack of harvested material to be picked up.
Die Steuereinrichtung kann konfiguriert sein, den zweiten Verbraucher in der ersten und zweiten Betriebsart, basierend auf Bedienereingaben über eine Bedienerschnittstelle, anzusteuern.The control device can be configured to control the second consumer in the first and second operating mode based on operator inputs via an operator interface.
Der zweite Verbraucher kann ein zur Höhenverstellung des Erntevorsatzes und/oder Verstellung der Position einer Austrageinrichtung eingerichteter Aktor sein.The second consumer can be an actuator designed to adjust the height of the header and/or adjust the position of a discharge device.
Die Steuereinrichtung kann konfiguriert sein, die erste und zweite Betriebsart anhand von Bedienereingaben in die Bedienerschnittstelle, insbesondere zum Ausheben des Erntevorsatzes, und/oder eines Betriebsparameters des zweiten Verbrauchers zu erkennen, insbesondere der Position eines Aktors zur Höhenverstellung und zum Ausheben des Erntevorsatzes, und/oder anhand der sensorisch erfassten Position des Erntevorsatzes. Hierzu sei ergänzend auf die Offenbarung der DE 10 2009 028 175 Al verwiesen, deren kompletter Inhalt durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.The control device can be configured to recognize the first and second operating modes on the basis of operator inputs into the operator interface, in particular for raising the harvesting attachment, and/or an operating parameter of the second consumer, in particular the position of an actuator for height adjustment and for raising the harvesting attachment, and/or or based on the position of the header detected by sensors. In addition, reference is made to the disclosure of DE 10 2009 028 175 A1, the complete content of which is included in the present documents by reference.
Das erste Element, d.h. das Erntegutaufnahmeelement des Erntevorsatzes, kann eine Zinkenwalze des Erntevorsatzes sein.The first element, i.e. the crop intake element of the header, may be a tine roller of the header.
Eine Querförderschnecke des Erntevorsatzes kann durch einen vom Antrieb der Zinkenwalze getrennten Antriebsstrang antreibbar sein und auch während der zweiten Betriebsart im Betrieb bleiben.A transverse auger of the front harvesting attachment can be driven by a drive train that is separate from the drive of the tine roller and can also remain in operation during the second operating mode.
Diese Anordnung ermöglicht es, die Zinkenwalze im Erntebetrieb mit einer von der Vortriebsgeschwindigkeit abhängigen Geschwindigkeit anzutreiben, während die Querförderschnecke mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die von der Antriebsgeschwindigkeit der Zinkenwalze und der Fördergeschwindigkeit der Einzugswalzen der Erntemaschine abhängt, wie in der DE 10 2004 029 953 Al beschrieben, deren Offenbarung durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.This arrangement makes it possible to drive the tine roller during harvesting at a speed that is dependent on the advance speed, while the transverse auger is driven at a speed that depends on the drive speed of the tine roller and the conveying speed of the intake rollers of the harvesting machine, as in DE 10 2004 029 953 A1 described, the disclosure of which is incorporated by reference into the present documents.
Ausführungsbeispiel Anhand der Abbildungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.Exemplary embodiment An exemplary embodiment of the invention is explained with reference to the illustrations.
Es zeigen: Fig. 1: eine schematische seitliche Ansicht einer selbstfahrenden Erntemaschine in Form eines Feldhäckslers, Fig. 2: eine schematische Draufsicht auf das Antriebssystem der Erntemaschine, undThey show: FIG. 1: a schematic lateral view of a self-propelled harvesting machine in the form of a forage harvester, FIG. 2: a schematic plan view of the drive system of the harvesting machine, and
Fig. 3: ein Flussdiagramm, nach dem die Steuereinrichtung der Erntemaschine arbeitet.Fig. 3: a flow chart according to which the control device of the harvesting machine works.
In der Figur 1 ist eine Erntemaschine 10 in der Art eines selbstfahrenden Feldhäckslers in schematischer Seitenansicht dargestellt.FIG. 1 shows a schematic side view of a harvesting machine 10 in the manner of a self-propelled forage harvester.
Die Erntemaschine 10 baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der von vorderen angetriebenen Rädern 14 und lenkbaren rückwärtigen Rädern 16 getragen wird.Harvester 10 is built upon a frame 12 supported by front driven wheels 14 and steerable rear wheels 16 .
Die Bedienung der Erntemaschine 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus ein Erntevorsatz 20 in Form eines Aufnehmers einsehbar ist.The harvesting machine 10 is operated from a driver's cab 18 from which a header 20 in the form of a pick-up can be seen.
Mittels des Erntevorsatzes 20 vom Boden aufgenommenes Erntegut, z.Crops picked up from the ground by means of the header 20, e.g.
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, als Erntegutbearbeitungseinrichtung vorgesehenen Häckseltrommel 26 zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 28 aufgibt. Die Messer der Häckseltrommel 26 können bei Bedarf durch eine Schleifeinrichtung 120 geschärft werden. Das Gut verlässt die Erntemaschine 10 zu einem nebenherfahrenden 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 Vorwärtsbewegungsrichtung V der Erntemaschine 10, die in der Figur 1 nach rechts verläuft.Grass or the like is fed via a feed conveyor 22 with feed rollers, which are arranged inside a feed housing 24 on the front side of the forage harvester 10, to a chopper drum 26 which is arranged below the driver's cab 18 and is provided as a crop processing device, which chopper drum 26 chops it into small pieces and transports it to a conveyor device 28 gives up. The knives of the chopper drum 26 can be sharpened by a sharpening device 120 if required. The crop leaves the harvesting machine 10 to a transport vehicle driving alongside via an ejection chute 30 that can be rotated about an approximately vertical axis and whose inclination can be adjusted Figure 1 runs to the right.
Der Erntevorsatz 20 umfasst eine Zinkenwalze 32 zum Aufnehmen des in einem Schwad auf dem Feld liegenden, im Vorab geschnittenen und zusammengeschwadeten Ernteguts, die durch einen Hydraulikmotor 34 antreibbar ist. Der Hydraulikmotor 34 weist ein verstellbares Schluckvolumen auf, um die Drehgeschwindigkeit der Zinkenwalze 32 durch eine Steuereinrichtung 94 an die Vortriebsgeschwindigkeit der Erntemaschine 10 anpassen zu können. Eine Querförderschnecke 36 des Erntevorsatzes 20 steht mit einem anderen Hydromotor 48 in Antriebsverbindung, dessen Schluckvolumen ebenfalls durch die Steuereinrichtung 94 veränderbar ist, um die Drehgeschwindigkeit der Querförderschnecke 36 an die Fördergeschwindigkeit des Einzugsförderers 22 und somit an die Schnittlänge und zudem an die Drehgeschwindigkeit der Zinkenwalze 32 anpassen zu können, wie (auch bezüglich der Zinkenwalze 32) in der DE 10 2004 029 953 Al beschrieben.The header 20 includes a tine roller 32 for picking up the previously cut and raked crop lying in a swath on the field, which can be driven by a hydraulic motor 34 . The hydraulic motor 34 has an adjustable absorption volume in order to be able to adapt the rotational speed of the tine roller 32 to the forward speed of the harvesting machine 10 by means of a control device 94 . A transverse auger 36 of the front harvesting attachment 20 is drive-connected to another hydraulic motor 48, the displacement of which can also be changed by the control device 94, in order to adapt the rotational speed of the transverse auger 36 to the conveying speed of the intake conveyor 22 and thus to the cutting length and also to the rotational speed of the tine roller 32 to be able to adapt, as described in DE 10 2004 029 953 A1 (also with regard to the tine roller 32).
Ein Aktor 128 dient zur Höhenverstellung des Erntevorsatzes 20 und zur Vorgabe von dessen Auflagedruck auf dem Boden. Der Aktor 128 verschwenkt das Einzugsgehäuse 24 und den abnehmbar am Einzugsgehäuse 24 angebrachten Erntevorsatz 20 um die Drehachse der Häckseltrommel 26 und dient auch dazu, den Erntevorsatz 20 im Vorgewende auszuheben. EineAn actuator 128 is used to adjust the height of the header 20 and to specify its contact pressure on the ground. The actuator 128 pivots the intake housing 24 and the harvesting attachment 20, which is detachably attached to the intake housing 24, about the axis of rotation of the chopper drum 26 and also serves to lift the harvesting attachment 20 in the headland. One
Bedienerschnittstelle 60, die an einem Fahrhebel 62 angebracht ist, ist mit geeigneten Eingabemitteln (Tasten o.ä.) versehen, mit denen ein Bediener den Auflagedruck und/oder die Höhe des Erntevorsatzes über dem Boden vorgeben kann. Die Bedienerschnittstelle 60 ist ihrerseits mit einer Steuereinrichtung 94 verbunden, die wiederum über eine Ventileinheit 130 (vgl. Figur 2) den Aktor 128 kontrolliert. Der Auswurfkrümmer 30 ist durch einen Aktor 50 um eine horizontale Achse 58 drehbar, um die Höhe seines distalen Endes zu verstellen. Er ist zudem durch einen Aktor 52 um die Hochachse drehbar, und eine an seinem distalen Ende angeordnete Auswurfklappe 56 ist durch einen Aktor 54 verstellbar. Die Bedienerschnittstelle 60 ist mit geeigneten Eingabemitteln (Tasten o.ä.) versehen, mit denen ein Bediener die Aktoren 50, 52, 54 ansteuern kann. Die Bedienerschnittstelle 60 ist mit der Steuereinrichtung 94 verbunden, die ihrerseits über eine Ventileinheit 124 (s. Figur 2) die Aktoren 50, 52, 54 kontrolliert.Operator interface 60, which is attached to a drive lever 62, is provided with suitable input means (buttons or the like) with which an operator can specify the contact pressure and/or the height of the header above the ground. The operator interface 60 is in turn connected to a control device 94, which in turn controls the actuator 128 via a valve unit 130 (cf. FIG. 2). The spout 30 is rotatable about a horizontal axis 58 by an actuator 50 to adjust the height of its distal end. It can also be rotated about the vertical axis by an actuator 52 , and an ejection flap 56 arranged at its distal end can be adjusted by an actuator 54 . The operator interface 60 is provided with suitable input means (keys or the like) with which an operator can control the actuators 50, 52, 54. The operator interface 60 is connected to the control device 94, which in turn controls the actuators 50, 52, 54 via a valve unit 124 (see FIG. 2).
Die Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Antriebsanordnung der Erntemaschine 10. Im rückwärtigen Bereich der Erntemaschine 10 befindet sich ein Verbrennungsmotor 38 insbesondere in Form eines Dieselmotors. Der Verbrennungsmotor 38 erstreckt sich in der Vorwärtsrichtung der Erntemaschine 10 und umfasst eine Kurbelwelle 42, die sich nach vorn aus dem Gehäuse des Verbrennungsmotors 38 heraus erstreckt. Der Verbrennungsmotor 38 treibt im Betrieb mit seiner Kurbelwelle 42 eine erste Längswelle 46 an, die mit dem ersten Kegelzahnrad 66 eines Winkelgetriebes 64 verbunden ist. Die erste Längswelle 46 treibt auch über Zahnräder 70, 72 und eine zweite Längswelle 76 ein Pumpenaggregat 74 an, das eine Hydropumpe zum Antrieb von Hydraulikmotoren für den Vortrieb der Erntemaschine, eine Lenkpumpe und eine Hydropumpe zur Ölversorgung der Steuerung des hydrostatischen Antriebs für den Vortrieb der Erntemaschine 10 umfasst, und eine Hydropumpe 110, die zum Antrieb eines Hydraulikmotors 112 zum Antrieb des Einzugsförderers 22 über ein Getriebe 114 dient. Es wäre auch denkbar, über eines der Zahnräder 70, 72 oder ein dazwischen angeordnetes Zahnrad (nicht gezeigt) weitere permanent angetriebene Elemente, wie einen elektrischen Generator und/oder einen Gebläseantrieb für die Kühlluftzufuhr für den Verbrennungsmotor 338 anzutreiben.FIG. 2 shows a top view of the drive arrangement of the harvesting machine 10. In the rear area of the harvesting machine 10 there is an internal combustion engine 38, in particular in the form of a diesel engine. The engine 38 extends in the forward direction of the harvester 10 and includes a crankshaft 42 that extends forwardly out of the engine 38 housing. During operation, the internal combustion engine 38 drives with its crankshaft 42 a first longitudinal shaft 46 which is connected to the first bevel gear 66 of a bevel gear 64 . The first longitudinal shaft 46 also drives a pump assembly 74 via gear wheels 70, 72 and a second longitudinal shaft 76, which includes a hydraulic pump for driving hydraulic motors for propelling the harvesting machine, a steering pump and a hydraulic pump for supplying oil to the control of the hydrostatic drive for propelling the Harvesting machine 10 includes, and a hydraulic pump 110, which is used to drive a hydraulic motor 112 for driving the intake conveyor 22 via a gear 114. It would also be conceivable to drive further permanently driven elements, such as an electric generator and/or a fan drive for the cooling air supply for the internal combustion engine 338, via one of the gears 70, 72 or a gear arranged in between (not shown).
Eine Hydraulikpumpe 126, die als Bestandteil des Pumpenaggregats 74 oder davon getrennt ausgeführt sein kann, wird durch die Welle 76 oder eine beliebige andere, vom Verbrennungsmotor 38 angetriebene Welle angetrieben und ist einlassseitig mit einem Tank 132 und auslassseitig mit dem Hydraulikmotor 34, der Ventileinheit 130 und der Ventileinheit 124 verbunden, d.h. treibt auf eine Bedienereingabe hin die Aktoren 50, 52, 54 zur Verstellung des Auswurfkrümmers 30, den Aktor 128 zur Verstellung des Auflagedrucks und/oder der Höhe und zum Ausheben des Erntevorsatzes 20 und (ggf. außer im Vorgewende, vgl. unten) den Hydraulikmotor 34 zum Antrieb der Zinkenwalze 32 an.A hydraulic pump 126, which can be embodied as part of pump assembly 74 or separately from it, is driven by shaft 76 or any other shaft driven by internal combustion engine 38 and is connected to a tank 132 on the inlet side and to hydraulic motor 34 and valve unit 130 on the outlet side and the valve unit 124, i.e., in response to an operator input, drives the actuators 50, 52, 54 to adjust the discharge spout 30, the actuator 128 to adjust the contact pressure and/or the height and to raise the header 20 and (possibly except in the headland , see below) to the hydraulic motor 34 to drive the tine roller 32.
Das zweite Kegelzahnrad 68 des ersten Winkelgetriebes 64 ist mit einer Querwelle 80 verbunden, welche sich durch eine mit der Riemenscheibe 82 verbundene Hohlwelle 106 hindurch auf die von dem Winkelgetrieben 64 abgewandte Seite der Riemenscheibe 82 erstreckt und dort mit einer Kupplung 78 verbunden ist. Die Kupplung 78 ist ausgangsseitig mit der Hohlwelle 106 verbunden, die außerdem auf der dem Winkelgetriebe 64 zugewandten Seite der Riemenscheibe 82 über Zahnräder 96, 108 und 100 eine Hydropumpe 102 antreibt, die zum Antrieb des Hydraulikmotors 48 dient, der die Querförderschnecke 36 des Erntevorsatzes 20 antreibt. Die Kupplung 78 ermöglicht es, den Treibriemen 84 und mit ihm die Häckseltrommel 26 und die Fördervorrichtung 28 ein- und auszuschalten. Zudem ermöglicht die Kupplung 78 einen Reversierbetrieb der Häckseltrommel 26 zum Schleifen und ein Reversieren des Einzugsförderers 22 und der Querförderschnecke 36, wozu auf die Offenbarung der DE 10 2014 219 205 A1 und die dort zitierten Dokumente verwiesen sel.The second bevel gear 68 of the first bevel gear 64 is connected to a transverse shaft 80, which extends through a hollow shaft 106 connected to the pulley 82 to the side of the pulley 82 facing away from the bevel gear 64 and is connected there to a clutch 78. The clutch 78 is connected on the output side to the hollow shaft 106, which also drives a hydraulic pump 102 on the side of the belt pulley 82 facing the bevel gear 64 via gears 96, 108 and 100, which is used to drive the hydraulic motor 48, which drives the transverse auger 36 of the harvesting attachment 20 drives. The clutch 78 allows the drive belt 84 and with it the chopping drum 26 and the conveyor 28 on and off. In addition, the clutch 78 enables reverse operation of the chopper drum 26 for grinding and reversal of the intake conveyor 22 and the transverse auger 36, for which reference is made to the disclosure of DE 10 2014 219 205 A1 and the documents cited there.
Die Steuereinrichtung 94 ist mit einem Aktor 122 zum Schalten der Kupplung 78 verbunden. Eine zweite Bedienerschnittstelle 98 ermöglicht es einem Bediener, die Steuerung 94 anzuweisen, den Aktor 122 anzuweisen, die Kupplung 78 zu schließen, um die Häckseltrommel 26 und die Fördervorrichtung 28 in Bewegung zu setzen, um den Erntebetrieb aufzunehmen. Die Hydropumpe 110 versorgt dann den Hydraulikmotor 112 mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid, welcher zum Antrieb des Einzugsförderers 22 dient, während die Hydropumpe 102 den Hydraulikmotor 48 zum Antrieb der Querförderschnecke 36 mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid beaufschlagt.The control device 94 is connected to an actuator 122 for shifting the clutch 78 . A second operator interface 98 allows an operator to command the controller 94 to command the actuator 122 to close the clutch 78 to move the cutterhead 26 and conveyor 28 to begin harvesting operations. The hydraulic pump 110 then supplies the hydraulic motor 112 with pressurized hydraulic fluid, which is used to drive the intake conveyor 22 , while the hydraulic pump 102 applies pressurized hydraulic fluid to the hydraulic motor 48 for driving the transverse auger 36 .
Die Hydraulikpumpe 126 dient, wie oben angemerkt, nicht nur zur Versorgung des Hydraulikmotors 34, sondern auch zur Beaufschlagung der Aktoren 50 bis 54 und 118. Um die Hydraulikpumpe 126 nicht unnötig groß und kostenträchtig dimensionieren zu müssen, dass ein gleichzeitiger Betrieb aller Aktoren 50 bis 54, 118 und des Hydraulikmotors 34 mit jeweils maximaler Leistung möglich ist, geht die Steuereinrichtung 94 nach dem Diagramm der Figur 3 vor. Nach dem Start im Schritt 200 folgt der Schritt 202, in dem abgefragt wird, ob der Bediener über die zweite Bedienerschnittstelle 98 einen Erntebetrieb ausgewählt hat. Ist das nicht der Fall, folgt wieder der Schritt 202, und anderenfalls (neben den im vorherigen Absatz beschriebenen Maßnahmen, d.h.As noted above, the hydraulic pump 126 serves not only to supply the hydraulic motor 34, but also to pressurize the actuators 50 to 54 and 118. In order not to have to dimension the hydraulic pump 126 unnecessarily large and costly, simultaneous operation of all actuators 50 to 54, 118 and the hydraulic motor 34 with maximum power in each case, the control device 94 proceeds according to the diagram in FIG. After the start in step 200, step 202 follows, in which a query is made as to whether the operator has selected a harvesting operation via the second operator interface 98. If this is not the case, step 202 follows again, and otherwise (in addition to the measures described in the previous paragraph, i.e.
Schließen der Kupplung 78 und Inbetriebsetzen der Hydraulikmotore 112 und 48) der Schritt 204, in dem abgefragt wird, ob sich die Erntemaschine 10 in einer Vorgewendebetriebsart befindet. Das kann insbesondere an einer sensorisch erfassten Position des Erntevorsatzes 20 über dem Boden oder einer Eingabe in die Bedienerschnittstelle 60 erfolgen (oder anhand der Position der Erntemaschine 10 und einer abgespeicherten Karte des Feldes, s. EP 1 380 202 A1). Hat der Bediener den Erntevorsatz 20 über eine bestimmte Höhe über dem Boden angehoben, kann davon ausgegangen werden, dass die Erntemaschine 10 derzeit oder in naher Zukunft in einem Vorgewende befindet, d.h. einen Wendevorgang durchführt. In diesem Fall folgt der Schritt 208, in welchem die Steuereinrichtung 94 die Aktorik derClosing the clutch 78 and activating the hydraulic motors 112 and 48) the step 204, in which it is queried whether the harvesting machine 10 is in a headland operating mode. This can take place in particular at a sensor-detected position of the header 20 above the ground or an input into the operator interface 60 (or using the position of the harvesting machine 10 and a stored map of the field, see EP 1 380 202 A1). If the operator has raised the header 20 above a certain height above the ground, it can be assumed that the harvesting machine 10 is currently or will be in the near future in a headland, i.e. carrying out a turning operation. In this case, step 208 follows, in which the control device 94 the actuators
Schwenkplatte des Hydraulikmotors 34 kommandiert, die Zinkenwalze 32 mit gegenüber der beim dem Erntebetrieb verwendeten Drehzahl verminderter Drehzahl anzutreiben oder sie anzuhalten. Auf den Schritt 208 folgt wieder der Schritt 204. Ergibt sich hingegen im Schritt 204, dass sich die Erntemaschine nicht in der Vorgewendebetriebsart, sondern in einer Erntebetriebsart mit nicht angehobenem Erntevorsatz 20 befindet, kommandiert die Steuereinrichtung 94 im Schritt 206 die Aktorik der Schwenkplatte des Hydraulikmotors 34, die Zinkenwalze 32 mit einer für den Erntebetrieb geeigneten Drehzahl rotieren zu lassen. Diese Geschwindigkeit kann, muss aber nicht, von der Vortriebsgeschwindigkeit der Erntemaschine 10 abhängen.Pivot plate of the hydraulic motor 34 commands the tine roller 32 to be driven at a reduced speed from that used in the harvesting operation or to be stopped. Step 208 is followed again by step 204. If, on the other hand, step 204 reveals that the harvesting machine is not in the headland operating mode but in a harvesting operating mode with the header 20 not raised, the control device 94 commands the actuators of the swivel plate of the hydraulic motor in step 206 34 to rotate the tine roller 32 at a speed suitable for harvesting. This speed can, but does not have to, depend on the advance speed of the harvesting machine 10 .
Nach alledem wird der Hydraulikmotor 34 kommandiert, die Zinkenwalze 32 des Erntevorsatzes 20 im Vorgewende (in der zweiten Betriebsart für das Vorgewende) mit einer verminderten Geschwindigkeit anzutreiben oder anzuhalten. Dadurch steht in dieser Betriebsart hinreichend Hydraulikdruck für die anderen Aktoren 50 bis 54 und 118 zur Verfügung, die in der Regel nur oder hauptsächlich im Vorgewende zu aktivieren sind, einerseits zum (An- oder) Ausheben des Erntevorsatzes 20 mit dem Aktor 118 und andererseits, um den Auswurfkrümmer 30 in eine gespiegelte Stellung zu verbringen. Beim Erntebetrieb ist hingegen der Hydraulikmotor 34 der primäre Verbraucher des von der Hydraulikpumpe 126 bereitgestellten Fluidstroms, da dort allenfalls Korrekturverstellungen der Aktoren 50 bis 54 und 118 vorzunehmen sind. Somit kann durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise das von der Hydraulikpumpe 126 je Zeiteinheit bereitzustellende Volumen des Hydraulikfluids bei gegebenem Druck reduziert werden, was letztlich auch für die vom Verbrennungsmotor 38 bereitzustellende Leistung und dessen Betriebsstoffverbrauch gilt, ohne dass nachteilige Auswirkungen auf die Erntemaschine 10 oder deren Betrieb zu befürchten wären. Da der Erntevorsatz 20 üblicherweise erst dann ausgehoben wird, wenn kein Erntegut mehr aufzunehmen ist, macht sich die Abschaltung oder Verlangsamung der Zinkenwalze 32 nicht nachteilig bemerkbar, zumal die Querförderschnecke 36 auch im Vorgewende angetrieben wird,After all, the hydraulic motor 34 is commanded to drive the tine roller 32 of the header 20 at a reduced speed or to stop in the headland (in the second headland mode). As a result, in this operating mode, sufficient hydraulic pressure is available for the other actuators 50 to 54 and 118, which are generally only or mainly to be activated in the headland, on the one hand for (raising or) lifting the header 20 with the actuator 118 and on the other to bring the spout 30 into a mirrored position. During harvesting, on the other hand, the hydraulic motor 34 is the primary consumer of the fluid flow provided by the hydraulic pump 126, since at most correction adjustments of the actuators 50 to 54 and 118 have to be carried out there. The procedure according to the invention can thus reduce the volume of hydraulic fluid to be provided by the hydraulic pump 126 per unit of time at a given pressure, which ultimately also applies to the power to be provided by the internal combustion engine 38 and its fuel consumption, without adverse effects on the harvesting machine 10 or its operation would fear. Since the header 20 is usually only raised when there is no more crop to be picked up, switching off or slowing down the tine roller 32 does not have a negative effect, especially since the transverse auger 36 is also driven in the headland.
obwohl es denkbar wäre, sie ebenfalls dort abzuschalten, ggf. nach Ablauf einer zum Abfördern sämtlichen Ernteguts aus dem Erntevorsatz 20 ausreichenden Zeitverzögerung.although it would be conceivable to switch them off there as well, if necessary after a time delay sufficient for all crops to be removed from the header 20 has elapsed.
Das Wiedereinschalten der Zinkenwalze 32 beim Wiedereinfahren in den mit Erntegut belegten Bereich des Felds erfolgt analog: da der Bediener den Erntevorsatz 20 dort wieder absenkt (über die Bedienerschnittstelle 60 die Steuereinrichtung 94 veranlasst, den Aktor 118 über die Ventileinheit 130 zu kommandieren, den Erntevorsatz 20 abzusenken), wird im sich daran anschließend durchlaufenen Schritt 204 erkannt, dass ein normaler Erntebetrieb vorliegt und somit im Schritt 206 die Steuereinrichtung 94 die Aktorik der Schwenkplatte des Hydraulikmotors 34 kommandiert, die Zinkenwalze 32 mit einer für den Erntebetrieb geeigneten Drehzahl rotieren zu lassen.The tine roller 32 is switched back on again when driving back into the area of the field occupied by harvested crops in the same way: since the operator lowers the header 20 there again (via the operator interface 60 the control device 94 causes the actuator 118 to command the valve unit 130 via the valve unit 130, the header 20 lowering), it is recognized in step 204, which is then run through, that a normal harvesting operation is taking place and thus in step 206 the control device 94 commands the actuators of the pivoting plate of the hydraulic motor 34 to allow the tine roller 32 to rotate at a speed suitable for the harvesting operation.
Es sei noch angemerkt, dass die Erkennung der ersten und zweiten Betriebsart (Ernte bzw. Vorgewende) auf beliebige, andere Art erfolgen kann. So kann auf geeignete Signale zurückgegriffen werden, die über ein Bussystem der Erntemaschine 10 übertragen werden und eine Information darüber enthalten, ob sich die Erntemaschine 10 im Vorgewende befindet oder auf einem Feld gerade Erntegut aufnimmt. Hierzu sei auf die Offenbarung der DE 10 2009 028 175 Al verwiesen.It should also be noted that the detection of the first and second operating mode (harvest or headland) can take place in any other way. Suitable signals can thus be used, which are transmitted via a bus system to the harvesting machine 10 and contain information about whether the harvesting machine 10 is in the headland or is just picking up crops in a field. In this regard, reference is made to the disclosure of DE 10 2009 028 175 A1.
Der gezeigte Erntevorsatz 20 ist ein Aufnehmer (Pick-up), der für die Maisernte durch einen Maismähvorsatz ersetzt werden könnte. Dort könnten als im Vorgewende anzuhaltende, hydraulisch oder elektrisch angetriebene Erntegutaufnahmeelemente (anstelle der in den Figuren 1 und 2 als Erntegutaufnahmeelement dienenden Aufnehmerwalze 32) die rotierenden, mit um ihren Umfang verteilten Ausnehmungen zum Aufnehmen der Pflanzenstängeln versehenen Förderscheiben oder -trommeln oder Kettenförderer dienen, die zum Einziehen und Abfördern (nicht notwendigerweise Abschneiden) des Ernteguts vorgesehen sind. Auch ein Abschalten des Messers zum Abschneiden des Ernteguts im Vorgewende wäre denkbar.The header 20 shown is a pickup (pick-up) which could be substituted for a corn header for corn harvesting. There, the rotating conveyor disks or drums or chain conveyors provided with recesses distributed around their circumference for receiving the plant stalks could serve as hydraulically or electrically driven crop pick-up elements to be stopped in the headland (instead of the pick-up roller 32 serving as the crop pick-up element in Figures 1 and 2). are provided for drawing in and conveying away (not necessarily cutting) the harvested crop. It would also be conceivable to switch off the knife to cut off the harvested crop in the headland.
Die in den Figuren gezeigte Erntemaschine 10 ist ein Feldhäcksler. Die vorliegende Neuerung könnte auch an einem Mähdrescher mit einem Schneidwerk verwendet werden, bei dem der erste Verbraucher (Hydraulikmotor 34) die Haspel des Schneidwerks antreibt und der zweite Verbraucher (Aktor 118) zum Höhenverstellen und Ausheben des Schrägförderers und somit des Schneidwerks und/oder (Aktor 52) zum Verschwenken des Abtankrohrs um die Hochachse dient.The harvesting machine 10 shown in the figures is a forage harvester. The present innovation could also be used on a combine harvester with a cutting mechanism, in which the first consumer (hydraulic motor 34) drives the reel of the cutting mechanism and the second consumer (actuator 118) for height adjustment and lifting of the feederhouse and thus the cutting mechanism and/or ( Actuator 52) is used to pivot the unloading tube about the vertical axis.
Schließlich sei angemerkt, dass die Antriebsstränge für die Aktoren 50 bis 54, 118 und den Hydraulikmotor 34 in der gezeigten Ausführungsform hydraulisch sind. Sie könnten durch elektrische Antriebsstränge ersetzt werden, d.h. anstelle der Pumpe 126 ein elektrischer Generator und anstelle der Aktoren 50 bis 54 und 118 sowie des Hydraulikmotors 34 Elektromotoren treten. Die besagten Aktoren würden dann durch einen einzelnen, gemeinsam genutzten Generator angetrieben, unter der Vorgehensweise, wie sie anhand der Figur 3 beschrieben wurde.Finally, it should be noted that the drive trains for the actuators 50-54, 118 and the hydraulic motor 34 are hydraulic in the embodiment shown. They could be replaced by electric drive trains, i.e. an electric generator instead of the pump 126 and electric motors instead of the actuators 50 to 54 and 118 and the hydraulic motor 34 . Said actuators would then be driven by a single shared generator, using the procedure described with reference to FIG.
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