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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zur Regelung der Ablagetiefe von Saatgut.
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Bei
der Einbringung von Saatgut mittels einer Sämaschine oder einer Drillmaschine
ist es aus pflanzenbaulicher Sicht wünschenswert, eine kontinuierliche,
gleichbleibende Ablagetiefe des Saatgutes zu gewährleisten. Hierdurch kann sich
das gesäte Saatgut
in optimaler Weise entwickeln. Weiterhin ist es möglich, für jedes
Saatgut eine spezifisch optimale Ablagetiefe vorzusehen.
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Die
Einstellung der Ablagetiefe des Saatgutes kann durch Einstellung
der Säscharen
und/oder durch Einstellung der Position bzw. Höhe der Sämaschine oder des Maschinenrahmens
der Sämaschine erfolgen.
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Bei
der Ausbringung von Saatgut ist zu berücksichtigen, dass die Säschare durch
zunehmenden Scharverschleiß in
ihrer Länge
kürzer
werden, so dass sich die Ablagetiefe des Saatgutes ändert. Dieser
Verschleiß der
Säschare
führt somit
zu unerwünschten Änderungen
der Ablagetiefe. Zudem können
wechselnde Bodenbedingungen ein unterschiedlich starkes Einsinken
der Maschine in den Boden bedeuten, was durch die Vorrichtung ebenfalls kompensiert
würde.
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Aus
dem Stand der Technik ist es bekannt, den Abstand des Rahmens einer
Sämaschine
oder Drillmaschine zur Bodenoberfläche manuell einzustellen. Diese
Vorgehensweise ist jedoch ungenügend,
da die Eindringtiefe der Austrittsöffnungen der Säschare nur
unter theoretischer Betrachtung als konstant anzusehen ist. In der
Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass dieser Wert aufgrund der witterungsabhängigen und
physikalischen Bodeneigenschaften schwankt.
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Alternative
Ausgestaltungen des Standes der Technik berücksichtigen Änderungen
der Auslenkung oder Position der Säeinheit relativ zu dem Rahmen
der Sämaschine
oder zur Bodenoberfläche. Hieraus
ergeben sich jedoch bei zunehmendem Verschleiß der Säeinheit erhebliche Fehler,
da eine Vergrößerung der
Ablagetiefe ermittelt wird, welche, bedingt durch den Verschleiß, real
nicht gegeben ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein
Verfahren der Eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem bei
einfachem Aufbau und einfacher, betriebssicherer Anwendbarkeit die
Einstellung und Beibehaltung einer vorgegebenen Ablagetiefe des
Saatgutes auch bei Verschleiß der
Säeinrichtung
gegeben ist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, die
jeweiligen Unteransprüche
zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist hinsichtlich
des Verfahrens somit vorgesehen, dass die Ablagetiefe des Saatgutes
durch Messung der Position einer durch das Säschar erzeugten Scharsohle
bestimmt wird und dass gleichzeitig die Position der Bodenoberfläche ermittelt
wird. Beide Messwerte beziehen sich jeweils auf die Sämaschine
bzw. den Rahmen der Sämaschine.
Durch Differenzbildung der beiden Werte ist es möglich, die aktuelle Ablagetiefe
zu berechnen. Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt nachfolgend
eine Einstellung der Position des Säschars. Diese kann erfindungsgemäß durch
Veränderung
der Höhe
des Rahmens der Sämaschine erfolgen
(Anheben oder Absenken) oder durch Veränderung der Einstellung der
Position des Säschars.
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In
besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Position der Scharsohle und/oder der Bodenoberfläche jeweils mittels
eines Tastkörpers
ermittelt wer den. Erfindungsgemäß liegt
somit eine Messeinrichtung vor, welche zwei Tastkörper bzw.
Sensoren umfasst, von denen der eine den Saathorizont, d.h. die
Ebene, auf der das Saatgut abgelegt wird, als Messebene verwendet
und der andere die bereits bearbeitete und wieder planierte Bodenoberfläche als
Messebene verwendet. Der Saathorizont entspricht der oben erwähnten Scharsohle
bzw. einer Saatfurche. Alternativ zu der bereits bearbeiteten und
wieder planierten Bodenoberfläche
ist es auch möglich,
einen Bereich einer unberührten
Bodenoberfläche
zu messen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
können
somit Verschleißerscheinungen
des Säschars
in präziser
Weise kompensiert werden, so dass eine gleichbleibende Ablagetiefe
beibehalten werden kann. In gleicher Weise ist es auch möglich, Änderungen
der Rahmenhöhe
der Sämaschine,
die sich beispielsweise durch Bodenunebenheiten oder ähnliches
ergeben, auszugleichen.
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Erfindungsgemäß ist es
alternativ zur Verwendung eines Tastkörpers auch möglich, die
jeweiligen Positionen der Scharsohle oder der Bodenoberfläche berührungslos
zu messen.
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Weiterhin
ergibt sich erfindungsgemäß die Möglichkeit,
die Bodenoberfläche
in bevorzugter Weise hinter einem letzten, auf Maschinenarbeitsbreite
arbeitenden Bodenbearbeitungswerkzeug, an mindestens einer Stelle
durchzuführen.
Somit kann zur zuverlässigen
Messung ein einziger Messpunkt ausreichen.
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Erfindungsgemäß ist es
besonders günstig, wenn
die Messung der Position der Scharsohle hinter dem Säschar erfolgt.
In diesem Bereich ist die Scharsohle oder Saatfurche noch unbeeinflusst.
Durch entsprechende Auswahl des Messverfahrens (Tastkörper oder
Berührungslos)
ist sichergestellt, dass nur der Saathorizont, nicht jedoch die
Seitenränder
der Saatfurche abgetastet werden.
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Bei
Verwendung eines Tastkörpers
erweist es sich als besonders günstig,
dass dieser nur einem sehr geringen Verschleiß unterliegt, da er lediglich mit
einer geringen Kraft, beispielsweise seinem Eigengewicht, gegen
die Scharsohle anliegt. Dies führt insgesamt
zu einer Optimierung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die
Messung des Niveaus der Bodenoberfläche erfolgt erfindungsgemäß bevorzugter
Weise so, dass der Tastkörper
die Bodenoberfläche
oder den Untergrund nur in geringstmöglichem Maße geometrisch verändert. Somit
werden Fehler durch den Tastkörper
selbst vermieden.
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Erfindungsgemäß ist es
besonders günstig, wenn
der Tastkörper
radartig oder kufenförmig
ausgebildet ist. Es ist jedoch, wie bereits erwähnt, auch möglich, eine berührungslose
Messung durchzuführen.
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Erfindungsgemäß werden
die Werte der abgetasteten Bodenkontur (Bodenoberfläche bzw. Scharsohle)
auf einen jeweils geeigneten Meßwertaufnehmer übertragen,
der geeignete elektrische Signale abgibt, die einer Regelung zugeführt werden. Durch
eine geeignete Steuer- und Regelungstechnik kann somit die Arbeitstiefe
der Sämaschine
in einfacher Weise eingestellt bzw. geregelt werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung
mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
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1 eine
vereinfachte schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
und
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2 eine
Teil-Draufsicht auf die Anordnung gemäß 1.
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Die 1 zeigt
in der Seitenansicht in vereinfachter Darstellung eine Sämaschine 4,
von welcher der Einfachheit halber ein Teil des Rahmens gezeigt
ist. Die Sämaschine
bewegt sich bei der Darstellung der 4 nach
rechts.
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An
der Sämaschine 4 (Rahmen)
ist zumindest ein Säschar 1 gelagert. Üblicherweise
sind, wie in 2 dargestellt, mehrere Säschare nebeneinander
oder hintereinander oder in versetzten Reihen vorgesehen. Die Lagerung
des Säschars 1 erfolgt
bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
durch einen Scharstiel 7 sowie ein Federelement 8,
die mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 9 und eines Stützarms 10 lageveränderbar
sind. Der Säschar 1 ist
in üblicher
Weise ein Saatgutschlauch 11 zugeordnet.
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In
Bewegungsrichtung hinter dem Säschar 1 ist
ein radartiger Tastkörper 5 angeordnet,
welcher auf einer durch das Säschar 1 erzeugten
Scharsohle 2 (Saatfurche, Saathorizont) abrollt. Der radartige Tastkörper 5 ist über einen
Gelenkmechanismus 12 mit einem Trägerarm 13 gekoppelt,
welchem ein Messaufnehmer 14 zugeordnet ist. Höhenveränderungen
des radartigen Tastkörpers 5 relativ
zu dem Rahmen 4 der Sämaschine
werden somit mittels des Messaufnehmers 14 ermittelt und
in elektrische Signale umgewandelt.
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Wie
in 2 dargestellt, werden durch nebeneinander angeordnete
Säscharen 1 eine
Vielzahl von Säreihen 15 ausgebildet.
Erfindungsgemäß ist bevorzugter
Weise nur ein radartiger Tastkörper 5 vorgesehen,
um die Scharsohle 2 bzw. deren Position relativ zu der
Sämaschine 4 (Rahmen)
zu ermitteln.
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Nachfolgend
ist in Bewegungsrichtung der Sämaschine
ein kufenförmiger
Tastkörper 6 vorgesehen,
der über
einen Gelenkmechanismus 16 an einen Trägerarm 18 des Rahmens 4 gelagert
ist. Im Bereich des Trägerarms 18 bzw.
des Gelenkmechanismus 16 ist ein weiterer Messwertaufnehmer 17 vorgesehen,
welcher die Position des kufenförmigen Tastkörpers 6 relativ
zu der Säma schine 4 ermittelt und
in elektrische Signale umwandelt. Somit ist es möglich, die Bodenoberfläche 3,
auf welcher die Sämaschine
fährt,
hinsichtlich ihrer Position bezüglich des
Rahmens 4 zu ermitteln. Erfindungsgemäß ist es somit möglich, eine
Ablagetiefe 19 eines nicht dargestellten Saatgutes zu errechnen
und durch Einstellung der Höhe
des Rahmens der Sämaschine 4 zu steuern
bzw, zu regeln. Bei einem Verschleiß des Säschars 1 kann somit
in einfachster Weise eine Nachjustierung erfolgen.
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Erfindungsgemäß ist es
möglich,
die Tastkörper 5, 6 jeweils
als radartige Tastkörper
oder als kufenförmige
Tastkörper
auszubilden. Es ist auch möglich,
die Messungen berührungslos
durchzuführen oder
andere Formen von Tastkörpern
zu wählen.
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Wie
in 2 gezeigt, ist ein Tastkörper 5 bevorzugter
Weise in Flucht hinter einem Säschar 1 angeordnet.
Der andere Tastkörper 6 kann
entweder an einem unberührten
Bodenbereich zwischen zwei Säreihen 15 positioniert
sein oder an einem Bodenbereich anliegen, welcher nachfolgend zum
Verschließen
der Säreihen
planiert wurde.
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Wird
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die
Ablagetiefe, welche dem Abstand zwischen den Ebenen 2 und 3 (Scharsohle
und Bodenoberfläche) entspricht,
verändert,
indem die Eindringtiefe des Säschars 1 in
den Boden über
geeignete Stellmechanismen (beispielsweise die Kolben-Zylinder-Einheit 9 und
den Stützarm 10)
verändert
wird, so ändert
sich dadurch zum einen der Abstand zwischen der Scharsohle 2 und
der Bodenoberfläche 3 als
auch der Abstand zwischen dem Rahmen 4 und der Bodenoberfläche 3.
Werden die Säschare 1 durch
zunehmenden Scharverschleiß in
ihrer Länge
kürzer,
so wird dies von der erfindungsgemäßen Regelung anhand der Verringerung
des vertikalen Abstandes zwischen der Scharsohle 2 und
der Bodenoberfläche 3 mit
Hilfe der Tastkörper 5, 6 und
der zugehörigen
Messaufnehmer 14 und 17 ermittelt, da sich die
Kontaktflächen
der Tastkörper 5 und 6 vertikal
aufeinander zubewegen.
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Die
Erfindung beschränkt
sich nicht auf die beschriebene Sämaschine bzw. Drillmaschine.
Vielmehr ist die Erfindung bei jeder Art von Bodenbearbeitungsmaschinen
einsetzbar, bei welchen eine Arbeitstiefe relativ zu einer Bodenoberfläche einzustellen
ist.
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- 1
- Säschar
- 2
- Scharsohle
- 3
- Bodenoberfläche
- 4
- Sämaschine
(Rahmen)
- 5
- Radartiger
Tastkörper
- 6
- Kufenförmiger Tastkörper
- 7
- Scharstiel
- 8
- Federelement
- 9
- Kolben-Zylinder-Einheit
- 10
- Stützarm
- 11
- Saatgutschlauch
- 12
- Gelenkmechanismus
- 13
- Trägerarm
- 14
- Messaufnehmer
- 15
- Säreihe
- 16
- Gelenkmechanismus
- 17
- Messaufnehmer
- 18
- Trägerarm
- 19
- Ablagetiefe