DD255867A1 - Arbeitstiefensteuerung fuer eine reihensaemaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitstiefensteuerung fuer Reihensaemaschinen, deren Scharhebel einzeln gegenueber dem Maschinenrahmen beweglich angeordnet sind und deren Arbeitstiefe jeweils ueber Scharfedern zentral oder in Gruppen einstellbar ist. Ziel der Erfindung ist das Konstanthalten der gewaehlten Arbeitstiefe von Saescharen. Die Erfindung sieht vor, einen oder mehrere Bodenwiderstandsgeber, die mit einem Rechner in Verbindung stehen, der Stellantriebe fuer die Einstellung der Scharfedern entsprechend dem Bodenwiderstand und den vorher eingegebenen Arbeitstiefensollwert steuert, soweit vor den Saescharen anzuordnen, dass die Zeit fuer das Zuruecklegen der Entfernung zwischen Bodenwiderstandsgebern und Drillscharen bei jeder Fahrgeschwindigkeit der Saemaschine mit der Reaktionszeit der Steuerung uebereinstimmt. Dazu erhaelt der Rechner Informationen ueber die Fahrgeschwindigkeit der Saemaschine. Fig. 1

Description

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird eine Steuerung des Schartiefganges vorgeschlagen, bei der ein elektronisches Bauteil (Rechner) in Abhängigkeit der Meßwerte eines oder mehrerer über die Arbeitsbreite der Drillmaschine verteilter Bodenwiderstandsgeber Steuerbefehle an einen oder mehrere hydraulische, pneumatische oder elektrische Stellantriebe ausgibt, so daß durch diese Stellantriebe gleichzeitig alle Säschare oder jeweils zur Fahrtrichtung nebeneinander liegende Gruppen von Säscharen über die jeweilige Scharfeder be- oder entlastet werden, um einen vorher am Rechner eingestellten Sollwert unabhängig vom jeweiligen Bodenwiderstand konstant einzuhalten. Dabei sind der oder die Bodenwiderstandsgeber in einer gewissen Entfernung in Fahrtrichtung vor den Drillscharen angeordnet, so daß bei maximaler Fahrgeschwindigkeit der Drillmaschine diese Entfernung gerade innerhalb der Zeit zurückgelegt wird, die die Steuerung benötigt, um auf eine Bodenwiderstandsänderung zu reagieren. Gleichzeitig wird über eine an sich bekannte Vorrichtung die Fahrgeschwindigkeit gemessen, damit bei geringerer Fahrgeschwindigkeit als der maximalen bei einer Bodenwiderstandsänderung im Rechner die Erteilung der Steuerbefehle solange verzögert werden kann, daß die Reaktionszeit der Steuerung wiederum mit der Zeit übereinstimmt, die beim Überwinden der Entfernung zwischen Bodenwiderstandsgebern und Drillschar vergeht. Der Bodenwiderstandsgeber ist als Horizontalsonde ausgebildet und an sich bekannt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel näher erläutert werden. Dabei zeigt Fig. 1 die Drillmaschine von der Seite mit Darstellung der Steuerung.

Der Rahmen 1 der Drillmaschine ist durch obere und untere Kurbeln 2 und 3 von gleicher Länge mit einem Vorrahmen 4 verbunden, mit welchem die Drillmaschine am Dreipunktanbau 5 des Traktors angebaut ist. Die Drillmaschine stützt sich während des Säens auf zwei Laufräder 6 ab. Im Rahmen 1 sind die kurzen und langen Scharhebel 7 und 8 in vertikaler, in Fahrtrichtung verlaufender Ebene schwenkbar angebracht.

An den Scharhebeln 7 und 8 sind Zugfedern 9 und 10 befestigt, die an ihrem anderen Ende in Kurbeln 11 eingehängt sind, welche mittels der Welle 12 verdreht werden können. Über einen Hebel 13 ist die Welle 12 mit einem Hydraulikzylinder 14 verbunden, der mit seinem anderen Ende am Rahmen 1 angelenkt ist.

Der Hydraulikzylinder 14 ist hydraulisch durch die Leitungen 15 und 16 mit einem Steuerventil 17 verbunden, welches wiederum über die Leitungen 18 und 19 mit der Traktorhydraulik in Verbindung steht. Das Steuerventil 17 hat 3 Stellungen, so daß in der Stellung I das Hydrauliköl drucklos umlaufen kann, in Stellung Il Leitung 15 mit Leitung 18 und Leitung 16 mit 19 verbunden werden und in Stellung III die Leitungen 16 mit 18 und 15 mit 19 verbunden werden. Das Steuerventil 17 wird elektromagnetisch betätigt. Die Steuermagnete 20 und 21 sind dazu elektrisch durch Kabel mit einem Rechner 22 verbunden.

In einiger Entfernung vor dem Drillschar 23 ist eine an sich bekannte Horizontalsonde 24 an einem Ausleger 25 des Rahmens 1 mit Hilfe der Buchse 26 und der Klemmscheibe 27 angebracht. Die Buchse 26 umschließt den Sondenhalter 28 und ist mit einem Bolzen 29 und einem Scherstift 30 am Ausleger 25 befestigt. Damit ist die Horizontalsonde 24 vor Überlastung geschützt. Die Horizontalsonde 24 besteht im wesentlichen aus einem aus verschleißfestem Material bestehenden Kegel 31 und einer an sich bekannten Kraftmesseinrichtung 32, welche ein der auf den Kegel 31 wirkenden Bodenwiderstandskraft entsprechendes elektrisches Signal liefert. Die Horizontalsonde 24 ist über Kabel mit dem Rechner 22 verbunden. Der Kegel 31 hat eine kleine Grundfläche. Dadurch ist eine ausreichende Empfindlichkeit gegenüber Bodenwiderstandsänderungen geben und die Horizontalsonde 24 kann in Tiefen von 4cm eingesetzt werden. Somit arbeitet diese im Saatbettbereich.

Über dem Hydraulikzylinder 14 ist an dessen Kolbenstange 33 und an dessen Zylinder 34 eine an sich bekannte elektrische Wegmeßvorrichtung 35 angebracht, welche ebenfalls über Kabel mit dem Rechner 22 verbunden ist.

Die Drillmaschine besitzt eine an sich bekannte Geschwindigkeitsmeßeinrichtung in Form eines induktiven Gebers 36, der am Laufrad 6 angebrachten Marken 37 abgreift. Die dadurch entstehenden Impulse werden über Kabel dem Rechner 22 zugeleitet

und anhand der Zeitdauer zwischen den Impulsen in Geschwindigkeit umgerechnet. *

Vor Beginn der Säarbeit wird am Rechner 22 der gewünschte Sollwert des Schartiefganges eingegeben. Die Traktorhydraulik wird so geschaltet, daß an der Leitung 18 immer Druck anliegt und Leitung 19 als druckoser Rücklauf funktioniert Die Horizontalsonde 24wird mittels Klemmschraube 27 auf4cm Arbeitstiefe eingestellt. Beim Absetzen der Drillmaschine dringt die Horizontalsonde 24 in den Boden ein und gibt elektrische Signale an den Rechner, die dem Bodenwiderstand entsprechen.

Entsprechend diesem Bodenwiderstand und des eingegebenen Sollwertes des Schartiefganges ermittelt der Rechner 22 eine Scharbelastung, die, auf das Drillschar aufgebracht, das Drillschar auf die gewünschte Tiefe bringt. Die Scharbelastung wird dadurch aufgebracht, daß die Zugfedern 9 und 10 um einen entsprechenden Weg gespannt werden. Das geschieht dadurch, daß der Rechner 22 das Steuerventil 17 in Stellung Il bringt und dadurch das Hydraulikzylinder 14 einfährt. Die Wegmeßeinrichtung 35 übermittelt dem Rechner zu jeder Zeit die Stellung der Kolbenstange 33 und damit die Federspannung an den Zugfedern 9 und

10. Entspricht die Stellung der Kolbenstange 33 der notwendigen, vom Rechner 22 entsprechend dem Bodenwiderstand und dem Sollwert des Schartiefganges ermittelten Federspannung, wird durch den Rechner 22 das Steuerventil 17 wieder in Stellung I gebracht und der Hydraulikzylinder stoppt.

Steigt nun der Bodenwiderstand an einer Stelle des Feldes an, so gibt die Horizontalsonde 24 ein entsprechendes Signal an den Rechner 22, dieser ermittelt die notwendige Erhöhung der Scharbelastung und entsprechend eine notwendige Federspannung.

Gleichzeitig erhält der Rechner 22 von der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung eine Information über die Fahrgeschwindigkeit der Drillmaschine.

Der Rechner 22 verzögert nun die Ausgabe des Steuerbefehls an das Steuerventil 17 solange, bis die Verzögerungszeit und die Reaktionszeit der Stelleinrichtung und der Scharhebel zusammen so groß sind, daß die Drillmaschine sich mit der Fahrgeschwindigkeit soweit weiterbewegt hat, daß die Drillschare 23 an der Stelle des erhöhten Bodenwiderstandes angekommen ist. Fällt der Bodenwiderstand ab, so verläuft der gesamte Vorgang analog, jedoch wird dann das Steuerventil 17 in Stellung III gebracht, der Hydraulikzylinder 14 fährt aus und die Federspannung und damit die Scharbelastung nimmt ab.

Die Verzögerung der Signallaufzeit durch den Rechner entsprechend der gefahrenen Geschwindigkeit der Drillmaschine, führt immer dazu, daß die Signallaufzeit (Verzögerungszeit und Reaktionszeit) gerade so groß ist, daß die Scharbe- oder -entlastung

an der Stelle des gestiegenen oder gefallenen Bodenwiderstandes wirksam wird. Bei der maximal für die Drillmaschine vorgesehenen Fahrgeschwindigkeit ist die Verzögerungszeit des Steuerbefehls gleich Null, das heißt, in diesem Fall wird in der Reaktionszeit der Steuerung gerade die Entfernung zwischen Horizontalsonde 24 und den Drillscharen 23 von der Drillmaschine zurückgelegt.

Im Rechnerprogramm ist auch vorgesehen, daß beim Unterschreiten einer bestimmten Mindestfahrgeschwindigkeit immer ein Stellbefehl „Schare anheben" (Steuerventil 17 in Stellung III) ausgegeben wird. Dadurch wird ein verzögertes Einsetzen der Drillschare beim Anfahren und ein rechtzeitiges Anheben beim Anhalten der Drillmaschine erreicht und dadurch die Gefahr des Zusetzens der Schare mit Erde vermindert.

Weiterhin siehtdie Erfindung vor, daß der Rechner 22 auch von Automatikbetrieb auf Handbetrieb umgestellt werden kann und somit das Steuerventil 17 von Hand geschaltet werden kann.

Claims (2)

1. Arbeitstiefensteuerung für eine Reihensämaschine, deren Scharhebel (7) und (8) einzeln gegenüber dem Rahmen (1) der Maschine in vertikaler Ebene beweglich angeordnet sind und deren Arbeitstiefe jeweils einzeln über die Vorspannung von Scharfedern (9) und (10) einstellbar ist und deren Verstellung zentral oder gruppenweise durch hydraulische, pneumatische oder elektrische Stellantriebe erfolgt, wobei ein oder mehrere über die Arbeitsbreite der Sämaschine verteilte Bodenwiderstandsgeber (24) mit einem Rechner (22) verbunden sind, welcher wiederum mit den hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Stellantrieben verbunden ist und an dem eine Vorrichtung zur Eingabe eines Sollwertes der Arbeitstiefe der Sämaschine vorgesehen ist, gekennzeichnet dadurch, daß der oder die Bodenwiderstandsgeber an sich bekannte Horizontalsonden, bestehend aus Kegel (31) und Kraftmeßeinrichtung (32), sind und soweit vor den Drillscharen (23) angeordnet sind, daß bei maximaler für die Sämaschine vorgesehener Fahrgeschwindigkeit innerhalb der Reaktionszeit der Arbeitstiefensteuerung die Sämaschine die Entfernung zwischen Bodenwiderstandsgeber und Drillschar gerade zurücklegt.

2. Arbeitstiefensteuerung für eine Reihensämaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Rechner (622) mit einer an sich bekannten Meßeinrichtung für die Fahrgeschwindigkeit der Sämaschine verbunden ist, so daß bei geringerer als maximaler Fahrgeschwindigkeit der Sämaschine die Ausgabe der Steuerbefehle an die Stellantriebe durch den Rechner (22) solange verzögert werden kann, bis die Verzögerungszeit und die Reaktionszeit der Arbeitstiefensteuerung zusammen wiederum mit der Zeit übereinstimmt, die die Sämaschine benötigt, um die Entfernung zwischen Bodenwiderstandsgeber und Drillschar zurückzulegeen.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reihenmämaschine, deren Scharhebel einzeln gegenüber dem Rahmen der Maschine in vertikaler Ebene beweglich angeordnet sind und deren Arbeitstiefe jeweils einzeln über die Vorspannung einer Scharfeder einstellbar ist und deren Verstellung zentral oder gruppenweise durch hydraulische, pneumatische oder elektrische Stellantriebe erfolgt. Die Anwendung der Erfindung führt zu einer verbesserten Einhaltung der Arbeitstiefeder Säschare.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die Steuerung bzw. Regelung der Arbeitstiefe von Säscharen gibt es eine Reihe von Lösungen. Viele dieser Lösungen bestehen darin, auf irgend eine Art den Tiefgang der Säschare zu messen, mit einem vorher eingestellten Sollwert zu vergleichen und je nach dem, wie dieser Vergleich ausfällt, die Säschare einzeln, in Gruppen oder zentral zu be-oder zu entlasten, um so SoII- und Istwert in Übereinstimmung zu bringen.

Die DE-OS 3226659 beschreibt eine Vorrichtung zur Steuerung des Schartiefganges in Abhängigkeit vom Bodenwiderstand. Dabei soll durch Messung der Differenz der Eindringtiefe einer Rolle und einer Scheibe als Maß für den Bodenwiderstand ein Regler über einen elektrischen Stellantrieb den vorher eingestellten Sollwert des Schartiefganges einstellen. Die dort beschriebene Meßeinrichtung für den Bodenwiderstand hat den Nachteil, daß der Bodenwiderstand meist nicht in der Saatbettzone gemessen wird, da die Scheibe zumindest bei lockerem Saatbett bis auf die von der Saatbettbereitung nicht erfaßten Bodenschicht eindringt. Damit steht die Differenz des Tiefganges von Rolle und Scheibe nicht mehr in Beziehung zum Bodenwiderstand in der Saatbettzone.

Die oben genannten Lösungen haben den Nachteil, daß vor allem bei häufig in kurzen Abständen sich ändernden Bodenwiderständen die Scharbelastung nicht schnell genug geändert werden kann, da Steuerungen eine gewisse Zeit benötigen um auf Änderungen des Bodenwiderstandes zu reagieren. Dadurch kommt es dann sehr häufig vor, daß die Scharbelastung erst dann geändert wird, wenn es nicht mehr erforderlich ist. Damit erhöht sich bei diesen Steuerungen die Ungleichmäßigkeit des Schartiefganges gegenüber Sämaschinen ohne eine solche Steuerung.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, oben genannte Nachteile zu beseitigen und eine Steuerung des Schartiefganges in der Weise zu realisieren, daß auch schnellen Änderungen des Bodenwiderstandes in der Saatbettzone durch mehr oder weniger Scharbelastung entgegengewirkt und dadurch ein konstanter Schartiefgang unabhängig vom Bodenwiderstand erreicht wird.