DE102011051672A1 - Lifting assembly for use with harvesting vehicle for lifting e.g. sugar beets, has actuator designed as pneumatic cylinder and varying pressing force of wheel, and another actuator varying vertical distance of blade from support element - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft ein Rodeaggregat zum Roden von Wurzelfrüchten, insbesondere Zuckerrüben.The invention relates to a lifting unit for clearing root crops, especially sugar beet.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Bei einem Roden oder Ernten von Wurzelfrüchten wie Zuckerrüben mit einem Erntefahrzeug erfolgt insbesondere ein Köpfen der Wurzelfrüchte, beispielsweise mittels Messern und/oder Schlägeln, ein Ausheben der Wurzelfrüchte aus dem Boden mittels Paaren von Rodescharen, ein Transport der Wurzelfrüchte, eine Reinigung der Wurzelfrüchte und eine temporäre Bevorratung der Wurzelfrüchte mittels eines Ernte- oder Rodefahrzeugs (im Folgenden "Erntefahrzeug"). Während für einen fiktiven ebenen Boden die zu den zuvor genannten Zwecken eingesetzten Rodewerkzeuge in festem Abstand zum Boden an einen Rahmen des Erntefahrzeugs gehalten werden könnten, erfordern Unebenheiten des Boden und/oder sich verändernde Ernte- oder Rodebedingungen der Wurzelfrüchte Anpassungen der Arbeitshöhe der Rodewerkzeuge. Insbesondere muss trotz der Unebenheiten des Bodens gewährleistet werden, dass sich ein als Paar von Rodescharen ausgebildetes Arbeitswerkzeug in einer vorgegebenen Rodetiefe durch den Boden bewegt.In a rooting or harvesting root crops such as sugar beet with a harvesting vehicle in particular heads of the root crops, for example by means of knives and / or mallets, digging the root crops from the ground by means of pairs of Rodescharen, a transport of the root crops, a cleaning of the root crops and a temporary storage of the root crops by means of a harvesting or harvesting vehicle (hereafter referred to as harvesting vehicle). While for a fictitious flat floor the towing tools used for the purposes mentioned above could be kept at a fixed distance from the ground to a frame of the harvesting vehicle, unevenness of the soil and / or changing harvesting or slaking conditions of the root crops require adjustments to the working height of the harvesting tools. In particular, it must be ensured despite the unevenness of the soil, that a trained as a pair of Rodescharen working tool moves in a predetermined depth of cut through the ground.
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rodeaggregat vorzuschlagen, welches über verbesserte Möglichkeiten hinsichtlich der Steuerung
- – der Betriebsstellungen der lageveränderlichen Bauelemente des Rodeaggregats und
- – der Wechselwirkung des Tastrads und/oder des Rodeschars mit dem Boden
- - The operating positions of the position-variable components of the lifting unit and
- - The interaction of the Tastrads and / or the Rodeschars with the ground
LÖSUNGSOLUTION
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich entsprechend den abhängigen Patentansprüchen.The object of the invention is achieved with the features of the independent claims. Further embodiments of the invention will become apparent according to the dependent claims.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Das erfindungsgemäße Rodeaggregat dient zum Roden von Wurzelfrüchten, bei welchem es sich beispielsweise um Zuckerrüben handelt. Das Rodeaggregat verfügt über ein Tragelement, welches mit einem Erntefahrzeug koppelbar oder gekoppelt ist. Hierbei ist das Tragelement insbesondere als Querträger oder -traverse ausgebildet, welche(r) über Arbeitszylinder angehoben und abgesenkt werden kann. Das Tragelement kann hierbei lediglich dem Rodeaggregat zugeordnet sein oder auch zur Abstützung weiterer Aggregate dienen. An dem Tragelement ist mit veränderbarem Abstand ein Tastrad angelenkt, welches auf dem Boden abwälzt, um der Bodenkontur zu folgen. Darüber hinaus ist an dem Tragelement ein Rodeschar angelenkt. Mittels eines ersten Aktuators ist die Anpresskraft des Tastrads auf den Boden veränderbar. Über einen zweiten Aktuator ist der vertikale Abstand des Rodeschars von dem Tragelement veränderbar.The lifting unit according to the invention is used for clearing root crops, which are, for example, sugar beets. The lifting unit has a support element which can be coupled or coupled with a harvesting vehicle. Here, the support element is designed in particular as a cross member or cross member, which (r) can be raised and lowered via working cylinder. The support element may in this case be assigned only to the lifting unit or also serve to support other units. On the support element with a variable distance, a jockey wheel is articulated, which rolls on the ground to follow the ground contour. In addition, a Rodeschar is hinged to the support element. By means of a first actuator, the contact pressure of the feeler wheel can be changed to the ground. Via a second actuator, the vertical distance of the Rodeschars of the support element is changeable.
Während gemäß
Der Erfindung liegt u. a. die Erkenntnis zugrunde, dass der Einsatz von Hydraulikzylindern für die Abstützung des Tastrads nachteilig gegenüber der Abstützung des Tastrads über einen Pneumatikzylinder ist. Geht man davon aus, dass das Tastrad, beispielsweise im Bereich einer Bodenwelle, zum Folgen der Kontur des Bodens einfedern muss, setzt dieses voraus, dass der Arbeitszylinder, welcher zur Abstützung des Tastrads dient, ohne Zeitverzögerung und Aufbringung signifikanter zusätzlicher Kräfte einfedern kann. In der Praxis ist eine derartige optimale Einfederung nicht möglich. Für den Einsatz eines hydraulischen Stellzylinders bewirkt in derartigen Fällen die hohe Steifigkeit des Hydraulikfluids, dass für derartige Bodenwellen das Tastrad temporär nicht oder in nicht ausreichendem Ausmaß einfedern kann, sondern vielmehr stärker an den Boden angepresst wird und damit u. U. in den Boden eingepresst wird. Dies hat aber zur Folge, dass der Sensor, über welchen die Position des Tastrads erfasst wird, kein Messsignal erzeugt, welches mit dem Verlauf der Bodenkontur korreliert. Im Gegensatz zu dem Einsatz eines hydraulischen Stellzylinders wird für die Ausbildung des ersten Aktuators zur Abstützung des Tastrads als Pneumatikzylinder die Kompresssibilität oder verringerte Steifigkeit des Pneumatikfluids in dem Pneumatikzylinder ausgenutzt, um auch eine Einfederung des Tastrads zu ermöglichen, wenn eine aktive Steuerung der volumetrischen Beaufschlagung des Stellzylinders und/oder die Druckbeaufschlagung des Stellzylinders beispielsweise im Bereich einer Bodenwelle nicht schnell genug angepasst werden kann. The invention is u. a. the recognition that the use of hydraulic cylinders for the support of the Tastrads is disadvantageous compared to the support of the Tastrads via a pneumatic cylinder. Assuming that the jockey wheel, for example in the area of a bump, must deflect to follow the contour of the ground, this assumes that the working cylinder, which serves to support the jockey wheel, can deflect without time delay and application of significant additional forces. In practice, such optimal deflection is not possible. For the use of a hydraulic adjusting cylinder causes in such cases, the high rigidity of the hydraulic fluid that the sensing wheel for such bumps temporarily can not or insufficiently compress, but rather is pressed more strongly to the ground and thus u. U. is pressed into the ground. However, this has the consequence that the sensor, via which the position of the Tastrads is detected, generates no measurement signal, which correlates with the course of the bottom contour. In contrast to the use of a hydraulic actuating cylinder is used for the formation of the first actuator for supporting the Tastrads as a pneumatic cylinder, the compressibility or reduced stiffness of the pneumatic fluid in the pneumatic cylinder to allow a deflection of the Tastrads when an active control of the volumetric loading of the Adjusting cylinder and / or the pressurization of the adjusting cylinder, for example, in the range of a bump can not be adjusted fast enough.
Möglich ist auch, dass durch den erfindungsgemäßen Einsatz eines Pneumatikzylinders für den ersten Aktuator zur Abstützung des Tastrads verbesserte Steuerungsmöglichkeiten für die volumetrische Beaufschlagung und/oder Druckbeaufschlagung des Aktuators gegeben sind. Der Einsatz eines Hydraulikmediums in einem als Hydraulikzylinder ausgebildeten ersten Aktuator ermöglicht Druckänderungen oder Volumenänderungen des Hydraulikfluids in dem hydraulischen Stellzylinder nur im Rahmen der hohen Trägheit des Hydraulikmediums, so dass für schnelle Steuerungsvorgänge eine aufwendige Steuerung, unter Umständen mit großen Leitungsquerschnitten für die Zu- und Abfuhr des Hydraulikmediums, erforderlich ist. Diese Steuerungsvorgänge sind für den Einsatz eines pneumatischen Fluids in dem Aktuator vereinfacht, schneller und/oder mit verringertem Bauaufwand zu realisieren.It is also possible that are given by the inventive use of a pneumatic cylinder for the first actuator for supporting the Tastrads improved control options for the volumetric loading and / or pressurization of the actuator. The use of a hydraulic medium in a first actuator designed as a hydraulic cylinder allows pressure changes or volume changes of the hydraulic fluid in the hydraulic adjusting cylinder only in the context of high inertia of the hydraulic medium, so that for fast control operations a complex control, possibly with large pipe cross-sections for the supply and discharge of the hydraulic medium, is required. These control operations are simplified for the use of a pneumatic fluid in the actuator to realize faster and / or with reduced construction costs.
Um einen weiteren möglichen erfindungsgemäßen Vorteil zu nennen, kann unter Umständen der pneumatische Stellzylinder über Komponenten einer ohnehin an dem Rodeaggregat bzw. dem Erntefahrzeug angeordneten Pneumatikanlage gesteuert und/oder gespeist werden, wodurch diese ohnehin vorhandene Pneumatikanlage multifunktional genutzt werden kann.To mention another possible advantage according to the invention, under certain circumstances, the pneumatic actuating cylinder can be controlled and / or fed via components of a pneumatic system already arranged on the lifting unit or the harvester, whereby this pneumatic system can be used in a multifunctional manner.
Möglich ist durchaus, dass der Druck in dem Pneumatikzylinder beliebig und zeitvariant entsprechend vorgegebener Charakteristika oder Verläufe gesteuert wird oder nach Einstellung einer Betriebsstellung des Pneumatikzylinders dieser abgesperrt wird, so dass sich das Volumen des Pneumatikmediums in dem Pneumatikzylinder nicht (bis zur Herbeiführung abweichender Betriebsstellungen) ändert. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist allerdings in dem Rodeaggregat eine Steuereinheit vorhanden. Mittels der Steuereinheit wird, insbesondere durch Ansteuerung geeigneter Ventileinheiten, der Druck in dem Pneumatikzylinder auf einem konstanten Sollwert gehalten. Dieser konstante Sollwert kann dann korrelieren mit der Anpresskraft des Tastrads an den Boden, so dass definierte Kontaktbedingungen zwischen Tastrad und Boden gegeben sind und beispielsweise das Eindringen des Tastrads in den Boden infolge der Anpresskraft weitestgehend konstant gehalten wird.It is quite possible that the pressure in the pneumatic cylinder is arbitrarily and time-varying controlled in accordance with predetermined characteristics or courses or locked after setting an operating position of the pneumatic cylinder, so that the volume of the pneumatic medium in the pneumatic cylinder does not change (to bring about different operating positions) , In a preferred embodiment of the invention, however, a control unit is present in the lifting unit. By means of the control unit, in particular by controlling suitable valve units, the pressure in the pneumatic cylinder is kept at a constant desired value. This constant desired value can then correlate with the contact force of the feeler wheel to the ground, so that defined contact conditions between the feeler wheel and the ground are given and, for example, the penetration of the feeler wheel into the ground is kept substantially constant as a result of the contact force.
Durchaus möglich ist, dass der Sollwert des Drucks in dem Pneumatikzylinder fest vorgegeben ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Druck in dem Pneumatikzylinder von dem Bediener vorgegeben werden, beispielsweise durch ein entsprechendes Auswahlmenü, einen Schalter oder Regler oder ähnliches. Ebenfalls möglich ist, dass der Sollwert des Drucks in dem Pneumatikzylinder von Betriebsbedingungen abhängig ist, so dass beispielsweise der Sollwert von den Bodenbedingungen (lockerer Boden; verdichteter Boden), einem Gewicht der Rodegruppe, den zu rodenden Wurzelfrüchten, dem Bewuchs des Bodens u. ä. abhängen kann. Möglich ist auch eine manuelle Anpassung des Sollwerts durch den Benutzer an diese Betriebsbedingungen oder aber eine automatisierte Anpassung des Sollwerts des Drucks in dem Pneumatikzylinder durch eine Steuereinheit, die geeignete Messsignale hierzu auswertet.It is entirely possible that the desired value of the pressure in the pneumatic cylinder is fixed. In a further embodiment of the invention, the pressure in the pneumatic cylinder can be specified by the operator, for example by a corresponding selection menu, a switch or regulator or the like. It is also possible that the desired value of the pressure in the pneumatic cylinder is dependent on operating conditions, so that, for example, the target value of the soil conditions (loose soil, compacted soil), a weight of the rod group, the root crops to be cleared, the growth of the soil u. Ä. Can depend. Also possible is a manual adjustment of the setpoint by the user to these operating conditions or an automated adjustment of the setpoint of the pressure in the pneumatic cylinder by a control unit that evaluates suitable measurement signals for this purpose.
Für das erfindungsgemäße Rodeaggregat erfolgt vorzugsweise die Messung eines Drucks in dem Pneumatikzylinder, was beispielsweise in einer mit dem Pneumatikzylinder gekoppelten pneumatischen Leitung erfolgen kann. Ebenfalls möglich ist, dass der Stellweg des Pneumatikzylinders und/oder die Position des Tastrads relativ zu dem Tragelement gemessen wird. Hierzu können, wie auch für den eingangs genannten Stand der Technik erläutert, Wegsensoren oder Winkelsensoren Einsatz finden. Für eine besonders kompakte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rodeaggregats ist in den Pneumatikzylinder, welcher den ersten Aktuator zur Abstützung des Tastrads bildet, mindestens ein Sensor integriert, wobei es sich bei diesem Sensor um einen Drucksensor und/oder einen Wegsensor handeln kann. In diesem Fall kann der Pneumatikzylinder über eine geeignete elektrische Schnittstelle mit einer Steuereinheit des Rodeaggregats (oder des Erntefahrzeugs) kommunizieren. Um eine beispielhafte Anwendung zu nennen, steuert die Steuereinheit entsprechend dem Signal des in den Pneumatikzylinder integrierten Drucksensors den Druck in dem Pneumatikzylinder auf einen konstanten Sollweg. Folgt das Tastrad der Kontur des Bodens, führt der konstante Druck in dem Pneumatikzylinder und die hierdurch herbeigeführte weitestgehend konstante Anpresskraft des Tastrads an den Boden dazu, dass der Pneumatikzylinder eine Einfederbewegung erfährt, welche mit der Kontur des Bodens korreliert. Diese Einfederbewegung kann über den unter Umständen ebenfalls in den Pneumatikzylinder integrierten Wegsensor erfasst werden und anschließend durch die Steuereinheit durch geeignete Umrechnung umgewandelt werden in ein der Bodenkontur entsprechendes Signal.For the lifting unit according to the invention is preferably carried out the measurement of a pressure in the pneumatic cylinder, which can be done for example in a coupled to the pneumatic cylinder pneumatic line. It is also possible that the travel of the pneumatic cylinder and / or the position of the Tastrads is measured relative to the support element. For this purpose, as explained for the above-mentioned prior art, displacement sensors or angle sensors can be used. For a particularly compact embodiment of the lifting unit according to the invention at least one sensor is integrated into the pneumatic cylinder, which forms the first actuator for supporting the Tastrads, wherein this sensor may be a pressure sensor and / or a displacement sensor. In this case, the pneumatic cylinder can communicate via a suitable electrical interface with a control unit of the lifting unit (or the harvesting vehicle). To name an exemplary application, the control unit controls the pressure in the pneumatic cylinder to a constant desired path in accordance with the signal of the pressure sensor integrated in the pneumatic cylinder. If the jockey wheel follows the contour of the ground, the constant pressure in the pneumatic cylinder and the largely constant contact force of the jockey wheel on the ground result in the pneumatic cylinder experiencing a compression movement which correlates with the contour of the ground. This compression movement can be detected via the possibly also integrated into the pneumatic cylinder displacement sensor and then converted by the control unit by suitable conversion into a ground contour corresponding signal.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird in der Steuereinheit ein Steuersignal erzeugt, welches von dem Wegsignal des Wegsensors, der in dem Pneumatikzylinder integriert ist, abhängig ist. Dieses Steuersignal wird dann verwendet zur Ansteuerung des zweiten Aktuators, welcher für die Vorgabe des vertikalen Abstands des Rodeschars von dem Tragelement verantwortlich ist. Um auch hier ein Beispiel zu nennen, kann über das Wegsignal erkannt werden, dass das Tastsignal einer Bodenwelle folgt. Dies erfordert idealer Weise eine Veränderung des vertikalen Abstands des Rodeschars von dem Tragelement, was erfindungsgemäß durch das Steuersignal und den hierdurch angesteuerten zweiten Aktuator automatisiert erfolgen kann. In a further embodiment of the invention, a control signal is generated in the control unit, which is dependent on the path signal of the displacement sensor, which is integrated in the pneumatic cylinder. This control signal is then used to drive the second actuator, which is responsible for the specification of the vertical distance of the Rodeschars of the support element. To give an example here as well, it can be recognized via the path signal that the key signal follows a bump. This ideally requires a change in the vertical distance of the Rodeschars of the support element, which according to the invention can be done automatically by the control signal and thereby controlled second actuator.
In weiterer kumulativer oder alternativer Ausgestaltung der Erfindung erzeugt die Steuereinheit (auch) ein Steuersignal, welches von dem Wegsignal des in den Pneumatikzylinder integrierten Wegsensors abhängig ist. Dieses Steuersignal wird einem dritten Aktuator zugeführt, über welchen die relative Lage des Tragelements gegenüber dem Erntefahrzeug veränderbar ist. Beispielsweise kann dieser dritte Aktuator den Tragbalken oder die Traverse anheben oder absenken, um gleichzeitig mehrere Module oder Rodeschare anheben oder abzusenken, wenn das Tastrad einer Bodenwelle folgt.In a further cumulative or alternative embodiment of the invention, the control unit generates (also) a control signal which depends on the path signal of the travel sensor integrated in the pneumatic cylinder. This control signal is supplied to a third actuator, via which the relative position of the support element relative to the harvesting vehicle is variable. For example, this one third actuator to raise or lower the support beam or crosshead to simultaneously raise or lower several modules or rod ties when the feeler wheel follows a bump.
Alternativ oder kumulativ möglich ist auch, dass das Wegsignal des Wegsensors, der in den Pneumatikzylinder integriert ist, der Steuereinheit zugeführt wird, um mittels der Steuereinheit ein von dem Wegsignal abhängiges Anzeigesignal zu erzeugen, welches einer Anzeige für den Fahrer zugeführt wird. Im einfachsten Fall kann dem Fahrer akustisch und/oder optisch zur Kenntnis gebracht werden, dass das Tastrad gerade eine Bodenwelle passiert.Alternatively or cumulatively, it is also possible that the displacement signal of the displacement sensor, which is integrated in the pneumatic cylinder, is supplied to the control unit in order to generate by means of the control unit an indication signal which is dependent on the displacement signal and which is supplied to a display for the driver. In the simplest case, the driver can be made aware acoustically and / or optically that the jockey wheel is currently passing a bump.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung widmet sich einem Aspekt, welcher in der am selben Tag eingereichten Patentanmeldung
In weiterer Ausgestaltung dieses Lösungsgedankens ist eine (oder die) Steuereinheit mit Steuerlogik ausgestattet, über welche eine Einstellung eines Rodewinkels erfolgt durch gleichzeitige Ansteuerung eines dritten Aktuators, über welchen eine Verstellung der Höhe des Tragelements erfolgt, sowie eines zweiten Aktuators, über welchen eine entgegengesetzte Verstellung des Abstands des Rodeschars von dem Tragelement erfolgt. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für den Einsatz der vorgenannten Gliederkette mit der konstruktiv vorgegebenen Charakteristik unterschiedliche Höhen des Tragelements zur Folge haben, dass der zweite Aktuator unterschiedliche Betriebsstellungen einnehmen muss, um dieselbe Rodetiefe hervorzurufen, was aber entsprechend der konstruktiv vorgegebenen Charakteristik unterschiedliche Rodewinkel zur Folge hat. Somit hat die Erfindung erkannt, dass durch geeignete Ansteuerung sowohl eines dritten Aktuators zur Verstellung der Höhe des Tragelements als auch eines zweiten Aktuators zur Verstellung des Abstands des Rodeschars von dem Tragelement für gleiche Rodetiefe unterschiedliche Rodewinkel gewährleistet werden können.In a further embodiment of this solution, a (or the) control unit is equipped with control logic, via which an adjustment of Rodewinkel takes place by simultaneous activation of a third actuator, via which an adjustment of the height of the support element takes place, and a second actuator, via which an opposite adjustment the distance of the Rodeschars done by the support element. This embodiment is based on the finding that different heights of the support element for the use of the aforementioned link chain with the structurally specified characteristic have the consequence that the second actuator occupy different operating positions to cause the same depth of cut, but according to the design predetermined characteristic different Rodewinkel entails. Thus, the invention has recognized that different Rodewinkel can be ensured by suitable control of both a third actuator for adjusting the height of the support member and a second actuator for adjusting the distance of the Rodeschars of the support element for the same Rodetiefe.
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung besitzt das Rodeaggregat eine Überlastschutzeinrichtung, über welche das Rodeschar mit dem Tragelement gekoppelt ist. Die Überlastschutzeinrichtung kann hier beliebig ausgebildet sein, beispielsweise mit einem Federelement oder entsprechend dem eingangs genannten Stand der Technik. Die Überlastschutzeinrichtung ermöglicht eine vertikale Bewegung des Rodeschars nach oben, wenn dieses auf ein Hindernis wie einen Stein in dem Boden oder einen verdichteten Boden trifft, wobei eine derartige Ausweichbewegung der Überlastschutzeinrichtung vorzugsweise abhängig ist von dem Widerstand, der von dem Boden auf das Rodeschar ausgeübt wird. In a further embodiment of the invention, the lifting unit has an overload protection device, via which the Rodeschar is coupled to the support element. The overload protection device can be designed here as desired, for example with a spring element or according to the aforementioned prior art. The overload protection device allows upward vertical movement of the lifting rod when it encounters an obstacle such as a stone in the ground or a compacted ground, wherein such evasive movement of the overload protection device is preferably dependent on the resistance exerted by the ground on the Rodeschar ,
In besonderer Ausgestaltung ist die Überlastschutzeinrichtung als vierter Aktuator ausgebildet, so dass weitere Steuerungsmöglichkeiten über diesen vierten Aktuator gegeben sind. Somit ist dieser vierte Aktuator multifunktional ausgebildet. Beispielsweise kann der die Überlastschutzeinrichtung bildende vierte Aktuator als pneumatischer Stellzylinder ausgebildet sein. Auch ohne Veränderung der pneumatischen Beaufschlagung des Aktuators kann dieser durch die federnde Wirkung des Pneumatikmediums die Überlastschutzwirkung herbeiführen, während zusätzliche Steuerungsmöglichkeiten durch die veränderte pneumatische Beaufschlagung des vierten Aktuators gegeben sind.In a particular embodiment, the overload protection device is designed as a fourth actuator, so that further control options are given about this fourth actuator. Thus, this fourth actuator is multifunctional. For example, the fourth actuator forming the overload protection device can be designed as a pneumatic actuating cylinder. Even without changing the pneumatic actuation of the actuator, this can bring about the overload protection effect by the resilient action of the pneumatic medium, while additional control options are given by the changed pneumatic impingement of the fourth actuator.
In einer alternativen oder kumulativen Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist die Überlastschutzeinrichtung nicht lediglich als passives Element ausgebildet, welches nur der Gewährleistung der erläuterten Ausweichbewegung des Rodeschars dient und/oder für die Ausbildung als vierter Aktuator Steuerungsfunktionen entsprechend einem beaufschlagenden Steuersignal gewährleistet. Vielmehr ist die Überlastschutzeinrichtung mit einem Sensor ausgebildet. Der Sensor erzeugt ein Ausgangssignal, welches von der Ausweichbewegung (und ggf. auch einer Stellbewegung für den Fall, dass die Überlastschutzeinrichtung als vierter Aktuator ausgebildet ist) abhängig ist. Dieses Ausgangssignal wird einer oder der Steuereinheit zugeführt, wo damit die Betriebsstellung der Überlastschutzeinrichtung für weitere Zwecke genutzt werden kann. In an alternative or cumulative solution of the object underlying the invention, the overload protection device is not designed only as a passive element, which only serves to ensure the evasive deflection movement of the Rodeschars explained and / or guaranteed for training as a fourth actuator control functions corresponding to a beaufschlagenden control signal. Rather, the overload protection device is designed with a sensor. The sensor generates an output signal which depends on the evasive movement (and possibly also on an adjusting movement in the event that the overload protection device is designed as a fourth actuator). This output signal is fed to one or the control unit, where so that the operating position of the overload protection device can be used for other purposes.
Um lediglich einige Beispiele für die Nutzung der Betriebsstellung der Überlastschutzeinrichtung zu nennen, kann die Steuereinheit mit Steuerlogik ausgestattet sein, welche in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Sensors der Überlastschutzeinrichtung eine Ausgabe oder Anzeige für eine Bedienperson erzeugt. Beispielsweise kann optisch oder akustisch der Bedienperson zur Kenntnis gebracht werden, dass die Überlastschutzeinrichtung aktiviert ist, also beispielsweise einer Ausweichbewegung der Überlastschutzeinrichtung erfolgt und insbesondere ein steiniger oder verdichteter Boden vorliegt.To name just a few examples of the use of the operating position of the overload protection device, the control unit may be equipped with control logic, which depends on the Output signal of the sensor of the overload protection device generates an output or display for an operator. For example, visually or acoustically the operator can be brought to the knowledge that the overload protection device is activated, that is, for example, an evasive movement of the overload protection device takes place and in particular a stony or compacted soil is present.
Eine weitere Möglichkeit für die Nutzung des Ausgangssignals des Sensors der Überlastschutzeinrichtung ist, dass in der Steuereinheit Steuerlogik vorhanden ist, welche in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Sensors der Überlastschutzeinrichtung eine Auswertung zu einem Zustand des Bodens vornimmt. Beispielsweise kann die Steuerlogik aus dem Ausgangssignal die Bodenbeschaffenheit analysieren. Um lediglich ein Beispiel zu nennen, kann eine zeitlich andauernde Ausweichbewegung der Überlastschutzeinrichtung als Indiz gewertet werden, dass eine große Bodenverdichtung vorliegt oder eine steife Bodenzusammensetzung gegeben ist. Hingegen kann eine zeitlich stark schwankende Ausweichbewegung der Überlastschutzeinrichtung als Indiz dafür gewertet werden, dass punktuelle Widerstände in dem Boden angetroffen werden, beispielsweise durch eine Vielzahl von Steinen. Dieses Auswerteergebnis kann einerseits verwendet werden, um die Aktuatoren des Rodeaggregats geeignet anzusteuern, beispielsweise für eine Veränderung der Rodetiefe und/oder des Rodewinkels, eine Anpassung der Fahrgeschwindigkeit des Rodeaggregats vorzunehmen, andere Rodeoder Betriebsparameter anzupassen u. ä. Ebenfalls möglich ist, dass das Ergebnis der Auswertung Berücksichtigung findet in einer so genannten "Ackerschlagdatei", in welcher das Feld aufgeteilt ist in Zonen unterschiedlicher Eigenschaften wie beispielsweise Zonen mit einem Wassermangel, einer erhöhten Bodenqualität. Mit der Ackerschlagdatei und letztendlich auch dem Ausgangssignal des Sensors der Überlastschutzeinrichtung können zukünftige Düngevorgänge, Pflanzvorgänge und/oder Rodevorgänge beeinflusst werden. Another possibility for the use of the output signal of the sensor of the overload protection device is that in the control unit control logic is present, which makes an evaluation of a condition of the soil in dependence of the output signal of the sensor of the overload protection device. For example, the control logic can analyze the soil condition from the output signal. To name just one example, a time-lasting evasive movement of the overload protection device can be regarded as an indication that a large soil compaction is present or a rigid soil composition is given. On the other hand, a temporally strongly fluctuating evasive movement of the overload protection device can be regarded as an indication that punctual resistances are encountered in the ground, for example by a large number of bricks. This evaluation result can be used, on the one hand, to control the actuators of the lifting unit in a suitable manner, for example for changing the lifting depth and / or the rod angle, to adapt the traveling speed of the lifting unit, to adapt other rode or operating parameters, and the like. It is also possible that the result of the evaluation is taken into account in a so-called "field impact file", in which the field is divided into zones of different characteristics such as zones with a lack of water, an increased soil quality. With the Ackerschlagdatei and ultimately also the output of the sensor of the overload protection device future fertilization operations, planting operations and / or harvesting operations can be influenced.
Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Tastrad, einer Steuereinheit oder einem Aktuator die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau eine Steuereinheit, ein Tastrad, ein Aktuator, zwei Steuereinheiten, zwei Tasträder oder zwei Aktuatoren oder mehrere Steuereinheiten, mehrere Tasträder oder mehrere Aktuatoren vorhanden sein können. Des Weiteren wird im vorliegenden Fall unter einer Steuerung auch eine Regelung verstanden, weshalb die anspruchsgemäßen Steuereinheiten auch Regeleinheiten sein können. Schließlich kann das Rodeaggregat mit einer Rodeeinheit und mindestens einer dezentralen Steuereinheit ausgebildet sein. Es versteht sich, dass anstelle einer einzigen Steuereinheit auch mehrere verteilte und miteinander kommunizierende Steuereinheiten im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. Möglich ist die multifunktionale Ausbildung einer Steuereinheit, in dem diese nicht lediglich für die Steuerung des Rodeaggregats dient, sondern auch beispielsweise der Steuerung weiterer Aggregate oder von Funktionen des Erntefahrzeugs selbst dient, wozu die Steuereinheit auch an einem der anderen Aggregate oder dem Rodeaggregat angeordnet sein kann, wobei in diesem Fall auch diese Steuereinheit(en) dem erfindungsgemäßen Rodeaggregat zuzurechnen ist (sind).The features mentioned in the patent claims and the description are to be understood in terms of their number that exactly this number or a greater number than the said number is present, without requiring an explicit use of the adverb "at least". For example, if a Tastrad, a control unit or an actuator is mentioned, this is to be understood that exactly one control unit, a Tastrad, an actuator, two control units, two feeler wheels or two actuators or more control units, multiple feeler wheels or multiple actuators can be present. Furthermore, in the present case, a control also means a regulation, which is why the claimed control units can also be control units. Finally, the lifting unit may be formed with a Rodeeinheit and at least one decentralized control unit. It is understood that instead of a single control unit, a plurality of distributed and mutually communicating control units can be used in the context of the present invention. It is possible the multifunctional design of a control unit in which this not only serves for the control of the lifting unit, but also, for example, the control of other units or functions of the harvesting vehicle itself serves, including the control unit can be arranged on one of the other units or the lifting unit , In this case, this control unit (s) is (are) attributable to the lifting unit according to the invention (are).
Die Bezeichnung eines Aktuator in den Patentansprüchen als "erster Aktuator", "zweiter Aktuator", ...dient lediglich zur Unterscheidung der unterschiedlichen Aktuatoren in den Patentansprüchen. Nicht bedeuten soll hingegen die Kennzeichnung eines Aktuators als "zweiten Aktuator", dass hier zusätzlich zu dem "zweiten Aktuator" zwingend auch ein "erster Aktuator" und/oder "dritter Aktuator" vorhanden sein muss.The term of an actuator in the patent claims as a "first actuator", "second actuator", ... serves only to distinguish the different actuators in the patent claims. On the other hand, the designation of an actuator as "second actuator" does not mean that a "first actuator" and / or "third actuator" must necessarily be present in addition to the "second actuator".
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen. Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Further features are the drawings - in particular the illustrated geometries and the relative dimensions of several components to each other and their relative arrangement and operative connection - refer. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible deviating from the chosen relationships of the claims and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different claims. Likewise, in the claims listed features for further embodiments of the invention can be omitted.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben. In the following the invention will be further explained and described with reference to preferred embodiments shown in the figures.
FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES
Das Erntefahrzeug
Möglich ist, dass die Kurbel
Hingegen ist für das in
Gemäß
Gemäß
Die Schwinge
- – der Länge der
Schwinge 26 , nämlich die Länge der Verbindungsstrecke der Gelenke34 ,27 und - – der Länge der Pendelstütze
29
- - the length of the
swingarm 26 , namely the length of the connection of thejoints 34 .27 and - - the length of the
pendulum support 29
Angesichts der Dimensionierung der Gliederkette
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung soll nun anhand der schematischen Prinzipskizze gemäß
Zu erkennen ist hier zunächst der Ausleger
To recognize here is first the boom
An dem Ausleger
Die Ansteuerung der Ventileinrichtungen
Der Steuereinheit
Die Steuereinheit
Die Steuereinheit
- – Ist für eine vorgegebene Rodetiefe
19 ein veränderter Rodewinkel 20 gewünscht, kann der Rodewinkel20 , wie zuvor beschrieben, entsprechend der vorgegebenen konstruktiven Abhängigkeit verändert werden, indem der zweite Aktuator16 verstellt wird. Da dies aber mit einer Bewegung des Rodescharträgers28 mit Rodeschar 12 nach oben oder unten verbunden ist, was zu einer unerwünschten Veränderung der Rodetiefe19 führen würde, muss eine entsprechende Gegenbewegung erzeugt werden durch eine Ansteuerung desAktuators 7 derart, dass die Bewegung des Rodescharträgers28 nach oben oder unten infolge der Beaufschlagung des Aktuators16 ausgeglichen wird durch eine entsprechende Gegenbewegung, welche überdem Aktuator 7 herbeigeführt wird. - –
Überfährt das Tastrad 17 eine Überhöhung desBodens 3 , wird hierdurch zunächst eine Beaufschlagung des Kolbens des Pneumatikzylinders43 in5 nach oben hervorgerufen, woraus eine Erhöhung des Drucks in der Druckkammer44 und eine Verringerung des Drucks inder Druckkammer 45 hervorgerufen würde. Eine derartige Druckänderung wird aber durch den in den Pneumatikzylinder43 integrierten Drucksensor erfasst und der Steuereinheit52 zugeführt.Die Steuereinheit 52 wirkt derart auf dieVentileinrichtung 49 ein, dass Druckluft aus der Druckkammer44 abgeführt und Druckluft der Druckkammer45 zugeführt wird in einem Ausmaß und mit dem Regelungsziel, dass vorzugsweise die Druckdifferenz inden Druckkammern 44 ,45 unabhängig von der Ausgleichsbewegung des Tastrads17 konstant bleibt. - – Ebenfalls möglich ist, dass je nach Ausgangssignal des Wegsensors
61 die Steuereinheit52 ein Anzeigesignal erzeugt, welches einer Anzeige62 , beispielsweise ineiner Fahrerkabine 66 , zugeführt wird, um den Fahrer darüber zu informieren, dassdas Tastrad 17 ein- oder ausfedert bzw. eine Bodenüberhöhung oder Bodenvertiefung vorhanden ist. - –
Ist ein Aktuator 38 indem Rodeaggregat 10 eingesetzt, mit welchem unter Umständen auch eine Überlastschutzeinrichtung37 gebildet ist, wird ein Druck- oder Wegsignal dieses Aktuators38 über dieSignalleitung 59 der Steuereinheit 52 zugeführt, welche dann eine Auswertung vornehmen kann hinsichtlich des Zustands desBodens 3 . Ebenfalls möglich ist, dass die Betätigung der Überlastschutzeinrichtung37 inForm des Aktuators 38 von der Steuereinheit 52 erkannt und dem Fahrer zur Anzeige gebracht wird. Darüber hinaus möglich ist, dass je nach Beaufschlagung der Überlastschutzeinrichtung37 , diemit dem Aktuator 38 gebildet ist, dieAktuatoren 7 ,15 ,16 durch die Steuereinheit52 angesteuert werden, beispielsweise um geeignet einer starken Beanspruchung der Überlastschutzeinrichtung37 oder einer hochfrequenten Beanspruchung der Überlastschutzeinrichtung37 entgegenwirken zu können, beispielsweise durch Verringerung der Rodetiefe19 .
- - Is for a given depth of cut
19 a modifiedRodewinkel 20 desired, theRodewinkel 20 , as described above, be changed according to the predetermined constructive dependence by thesecond actuator 16 is adjusted. But this with a movement of theRodescharträgers 28 withRodeshar 12 connected up or down, resulting in an undesirable change in the depth of the harvest19 would lead, a corresponding counter-movement must be generated by a control of theactuator 7 such that the movement of theRodescharträgers 28 up or down due to actuation of theactuator 16 is compensated by a corresponding counter-movement, which over theactuator 7 is brought about. - - passes over the
jockey wheel 17 an elevation of thesoil 3 , This is initially an admission of the piston of the pneumatic cylinder43 in5 caused upward, resulting in an increase in the pressure in the pressure chamber44 and a reduction of the pressure in thepressure chamber 45 would be caused. Such a change in pressure is but by the in the pneumatic cylinder43 integrated pressure sensor detected and thecontrol unit 52 fed. Thecontrol unit 52 acts on the valve device49 a, that compressed air from the pressure chamber44 discharged and compressed air of thepressure chamber 45 is supplied to an extent and with the control objective that preferably the pressure difference in the pressure chambers44 .45 independent of the compensatory movement of thefeeler wheel 17 remains constant. - - It is also possible that, depending on the output signal of the displacement sensor
61 thecontrol unit 52 generates an indication signal indicative of adisplay 62 in a driver's cab, for example66 , is fed to inform the driver that thejockey wheel 17 spring-loaded or rebounded or there is a ground elevation or depression. - - Is an actuator
38 in thelifting unit 10 used, with which under certain circumstances, an overload protection device37 is formed, a pressure or displacement signal of thisactuator 38 over thesignal line 59 thecontrol unit 52 fed, which can then make an evaluation of the condition of thesoil 3 , It is also possible that the operation of the overload protection device37 in the form of the actuator38 from thecontrol unit 52 recognized and brought to the driver for display. In addition, it is possible that, depending on the application of the overload protection device37 that with theactuator 38 is formed, theactuators 7 .15 .16 through thecontrol unit 52 be controlled, for example, suitable for heavy use of the overload protection device37 or a high-frequency load of the overload protection device37 to be able to counteract, for example by reducing the depth of the harvest19 ,
Der Aktuator
Gemäß
Der Ausleger
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Erntefahrzeug harvester
- 22
- Fahrtrichtung direction of travel
- 33
- Boden ground
- 44
- Reihe line
- 55
- Bodenfrucht floor fruit
- 66
- Grundkörper body
- 77
- Arbeitszylinder working cylinder
- 88th
- Ausleger boom
- 99
- Köpfeinheit Köpfeinheit
- 1010
- Rodeaggregat Lifter
- 1111
- Tastradeinheit Tastradeinheit
- 1212
- Rodeschar digging share
- 1313
- Rodeeinheit digger unit
- 1414
- Aktuator actuator
- 1515
- Aktuator actuator
- 1616
- Aktuator actuator
- 1717
- Tastrad Tastrad
- 1919
- Schartiefe Schar depth
- 2020
- Scharwinkel Schar angle
- 2121
- Gelenk joint
- 2222
- Gelenk joint
- 2323
- Kurbel crank
- 2424
- Drehachskörper Drehachskörper
- 2525
- Drehachse axis of rotation
- 2626
- Schwinge wing
- 2727
- Gelenk joint
- 2828
- Rodescharträger Rodescharträger
- 2929
- Pendelstütze Stabilizer
- 3030
- Gelenk joint
- 3131
- Gelenk joint
- 3232
- Exzenterantrieb eccentric
- 3333
- Gliederkette link chain
- 3434
- Gelenk joint
- 3535
- Anschlag attack
- 3636
- Federelement spring element
- 3737
- Überlastschutzeinrichtung Overload protection device
- 3838
- Aktuator actuator
- 3939
- Kurbel crank
- 4242
- Drehachse axis of rotation
- 4343
- Pneumatikzylinder pneumatic cylinder
- 4444
- Druckkammer pressure chamber
- 4545
- Druckkammer pressure chamber
- 4646
- Druckkammer pressure chamber
- 4747
- Druckkammer pressure chamber
- 4848
- Ventileinrichtung valve means
- 4949
- Ventileinrichtung valve means
- 5050
- Ventileinrichtung valve means
- 5151
- Ventileinrichtung valve means
- 5252
- Steuereinheit control unit
- 5353
- Steuerleitung control line
- 5454
- Steuerleitung control line
- 5555
- Steuerleitung control line
- 5656
- Steuerleitung control line
- 5757
- Signalleitung signal line
- 5858
- Signalleitung signal line
- 5959
- Signalleitung signal line
- 6060
- Signalleitung signal line
- 6161
- Wegsensor displacement sensor
- 6262
- Anzeige display
- 6363
- Steuer- und Ventileinheit Control and valve unit
- 6464
- Druckluftanlage Compressed air system
- 6565
- Bedienelement operating element
- 6666
- Fahrerkabine cab
- 6767
- Tragelement supporting member
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 102011051667 [0020] DE 102011051667 [0020]
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-
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R082 | Change of representative |
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Representative=s name: BUSSE & BUSSE PATENT- UND RECHTSANWAELTE PARTN, DE Effective date: 20130611 Representative=s name: BUSSE & BUSSE PATENT- UND RECHTSANWAELTE PARTN, DE Effective date: 20130213 |
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R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20140412 |