DE102012107508B3 - Verfahren zur Entnahme von Futtermitteln aus Vorratslagern - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von Futtermitteln aus Vorratslagern, beispielsweise Flachsilos (26), mit einem vorzugsweise unbemannten Futtermischwagen (1), welches insbesondere für die Fütterung von Rindviehbeständen zum Einsatz kommt. Bekannte Futtermischwagen, die autonom Futter aus Vorratslagern entnehmen und dieses den Tieren an geeigneter Stelle vorlegen, sind nicht in der Lage unterschiedliche Futterqualitäten im Vorratslager zu erkennen und die Qualität des Futters bei der Durchführung des Futterentnahmevorgangs zu berücksichtigen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine autonome Futterentnahme mit einer optimierten Entnahmestrategie, die im Ergebnis eine wenig zerklüftete Anschnittfläche am Futtersilo und eine zumindest weitgehend gleich bleibende Qualität des den Tieren vorgelegten Futters bewirkt indem bei einem Futtermischwagen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1: • zu Beginn der Futtermittelaufnahme Positions- und Futter-Qualitätsdaten der Anschnittfläche (27) des Flachsilos (26) von einem oder mehreren am Futtermischwagen (1) angeordneten Scannern und/oder Sensoren (25) erfasst werden; • die ermittelten Daten als Positionsqualitäts-Daten definiert werden und im Rechner (14) mit Qualitäts-Sollwerten verglichen werden; • der Rechner (14) die Positionsqualitäts-Daten zur Definition von Entnahmestellen nutzt; • der Rechner (14) eine Entnahmestelle priorisiert und diese an eine Steuereinheit (13) zur Navigation und Schaltung der Arbeitsorgane des Futtermischwagens (1) übermittelt; • der Futtermischwagen die priorisierte Entnahmestelle autonomen anfährt und das zu entnehmende Futter autonom entnimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von Futtermitteln aus Vorratslagern mit einem vorzugsweise unbemannten, selbstfahrenden Futtermischwagen, in welchem der Futtermischwagen aus einem autonom verfahr- und steuerbaren Fahrgestell besteht auf welchem ein Mischbehälter, eine Aufnahme- und eine Ausbringvorrichtung für die Futtermittel, eine Wiegeeinrichtung zur Kontrolle der aufzunehmenden Futtermenge und mindestens ein mit am Futtermischwagen angebrachten Sensoren zusammenwirkender Rechner angeordnet sind.
  • Alternativ zum Einsatz des Verfahrens an einem unbemannten Futtermischwagen ist der Einsatz auch als Assistenzsystem an einem bemannten Futtermischwagen möglich.
  • Automatische Verfahren zur Fütterung von größeren Viehbeständen werden, vor allem in der Rinderviehhaltung, zunehmend gefragt, da sie ein beträchtliches Rationalisierungspotential aufweisen und alle Arbeitsgänge von der Futterentnahme aus den Vorratslagern, im Allgemeinen Flachsilos für Gras- und Maissilage, die Navigation der Fahrbewegungen im Flachsilobereich, die Einbringung des aufgenommenen Futters in den Mischbehälter, die mittels einer Wiegeeinrichtung überwacht wird, den Mischvorgang, den Transport zum Futtergang und die Futterablage autonom ausführen. Hierdurch wird neben der personellen Entlastung die regelmäßige Zufuhr von qualitativ hochwertigem, frisch vom Flachsilo entnommenem Futter möglich, wodurch, z. B. durch erhöhte Futteraufnahme, bei Milchvieh die Milchleistung gesteigert werden kann.
  • Zu Beginn eines autonomen Fütterungsablaufes wird in bekannter Weise der Antriebsmotor des Futtermischwagens, z. B. über im Rechner gespeicherte Zeitzyklen gestartet und der Futtermischwagen zu einer Startposition vor die Anschnittfläche des Flachsilos verfahren, von der aus am Futtermischwagen angeordnete Scanner die Geometrie der Anschnittfläche erfassen und die Werte einem Rechner zur Datenerfassung übermitteln. Danach erhält die Steuerungsanlage vom Rechner den Fahrbefehl zum Anfahren einer als Entnahmestelle zur nächsten Futteraufnahme geeigneten Position. Dort wird mittels einer Aufnahmevorrichtung Futter vom Flachsilo entnommen und in einen Mischraum übergeben, wobei die Menge mittels einer Wiegeeinrichtung oder einer Volumenkontrolle überwacht wird. Mischarbeit und Verteilung des Futters erfolgen in bekannter Weise, wobei der Futtermischwagen über von Sensoren erfassten und in einem zugeordneten Rechner verarbeiteten Daten, automatisch gesteuert, vom Flachsilo zur Fütterungsanlage fährt und das Futter dosiert im Futtergang ablegt. Innerhalb der Stallungen und auf den Wegen und auf regelmäßig zu befahrenen Strecken werden vorzugsweise im Boden verlegte Leitdrähte, bzw. Induktionsschleifen zur Steckenführung des Futtermischwagens verwendet.
  • Alternativ sind auch andere Leitsysteme zur Steuerung des Fahrweges, wie beispielsweise eine Steuerung unter Nutzung des GPS-Systems, möglich.
  • Im Fahrsilobereich, bei der Futteraufnahme, ist eine flexiblere Bewegung des Futtermischwagens notwendig. Die Navigation der Fahrwerkssteuerung wird hier vorzugsweise mittels der Vernetzung verschiedener sensorgesteuerter Systeme, wie z. B. Laser-, Infrarot- und Bildverarbeitungstechniken ausgeführt, die in zahlreichen Varianten aus der Kfz-Technik allgemein bekannt sind.
  • Im Bedarfsfall kann die Steuerung auf manuelle Bedienung umgestellt werden. Durch ein sensorgesteuertes Sicherheitssystem werden im Arbeits- oder Fahrbereich mögliche Gefahrquellen, z. B. Personen, Tiere oder Gegenstände erfasst und umfahren, bzw. der Futtermischwagen wird stillgesetzt. Die Stillsetzung wird per Funk einer Leitstelle übermittelt.
  • Die Arbeitsabläufe eines Fütterungsvorgangs sind in ihrem Ablauf wiederholbar und durch programmierte Zeitschaltuhren planbar.
  • Ein fundamentaler Aspekt jeden Fütterungsverfahrens ist die Notwendigkeit dem Vieh kontinuierlich hochwertiges Futter vorzulegen, welches in diesem Verfahren aus Vorratslagern, im Allgemeinen aus in Hof- oder Stallnähe angelegten Flachsilos für vorzugsweise Gras- und Maissilage entnommen wird.
  • Die Anschnittflächen an den Stirnseiten der Flachsilos sind möglichst glatt und ebenmäßig auszuführen, damit die Nachgärungsgefahr, die zu Qualitätseinbußen führt, reduziert wird. Weiterhin neigen zerklüftete Anschnittflächen zum Bröckeln, so dass sich häufig am Boden vor der Anschnittfläche leicht verderbliches Futter ansammeln kann, was ebenfalls vermieden werden sollte.
  • In einem nach der europäischen Patentanmeldung EP 2232982 A1 bekannten Verfahren zur automatischen Viehfütterung wird gezeigt, wie von einem in einer Ausgangsposition zur Futterentnahme befindlichen Futtermischwagen, die durch die Futterentnahme mittels des am Futtermischwagen befindlichen U-Blockschneiders entstandene, sehr stark zerklüftete Stirn- bzw. Anschnittfläche, zur Platzierung des Futtermischwagens an einer geeigneten Entnahmestelle, mittels eines Scanners erfasst wird, welcher die Daten einem Rechner übersendet, der diese zu einem erneuten Entnahmeanschnitt an die Steuerungselemente weitergibt.
  • Die bei diesem Verfahren entstehenden tiefen Einschnitte und unterschiedlich hohen Stufen, die sich aus den Abmessungen des U-Blockschneiders ergeben, erzeugen an der Anschnittfläche eine zerklüftete und vergrößerte Oberfläche. Dadurch wird die Angriffsfläche für Witterungseinflüsse erhöht, was die Gefahr von Nachgärungen und Qualitätsverlusten des Futters ansteigen lässt. Die Sauberhaltung der Bodenflächen von Bröckelverlusten ist erschwert, was Futterverluste ansteigen lässt. Die in diesem Verfahren bekannte Scannung der Anschnittflächen eines Flachsilos erfasst lediglich deren geometrische Gestalt. Eine Suche nach möglichen Kriterien von Mängeln der Silagequalität erfolgt nicht.
  • EP 1452087 A2 offenbart ein Verfahren zur Entnahme von Futter aus einem Silagevorratslager, bei dem mittels geeigneter Sensoren das Volumen einer zu entnehmenden oder entnommenen Futtermenge bestimmt und, unter Einbeziehung des spezifischen Gewichtes, das Gewicht der Entnahmemenge berechnet wird. Mit dieser Methode kann für Futterentnahmegeräte, die über kein integriertes Wiegesystem verfügen, zumindest ansatzweise das Gewicht der zu entnehmenden Futtermenge bestimmt werden. Die Qualität des Futters wird nicht ermittelt und demzufolge bei der Steuerung der Entnahme auch nicht berücksichtigt.
  • Aus DE 10 2010 033 888 A1 ist ein Verfahren zur Entnahme von Futtermitteln aus Vorratslagern bekannt, bei dem vom Beginn der Entnahme bis zu deren Beendigung die Qualität des Futtermittels hinsichtlich seiner ernährungsrelevanten Inhaltsstoffe in Echtzeit erfasst wird. Auf der Grundlage der an der Entnahmeposition ermittelten Qualitätsdaten wird die Menge des zu entnehmenden Futtermittels bemessen. Eine Bestimmung der Futterqualität vor der Entnahme und hierauf aufbauend die Priorisierung einer bestimmten Entnahmestelle ist bei dem offenbarten Verfahren weder vorgesehen noch möglich.
  • Qualitätsmängel der Silage, die nicht immer sichtbar sind, haben ihren Ursprung teils in Defiziten bei der Flachsilobefüllung, z. B. durch ungleiche Verdichtung, Einbringen von verschmutzten Erntegut, ungleichen Anwelkgrad, unterschiedliche Feuchtgehalte bzw. Trockenmasse im Erntegut und teils, nach Aufdeckung des Flachsilos zur Futterentnahme, durch atmosphärische Einflüsse, durch Nachgärungen erzeugenden Luft-, bzw. Sauerstoff- oder Feuchtigkeitszugang. An den vornehmlich durch Nachgärung entstandenen Schadstellen senken organische, mit Temperaturanstieg einhergehende Stoffwechselvorgänge, bei Bildung von schädlicher Butter- und Essigsäure, den Futterwert der Silage, was der Tiergesundheit abträglich ist und z. B. die Milchleistung abfallen lässt. Qualitätsmängel können auch durch Schimmelpilze und Fäulnisbakterien entstehen, die sich bei zu hohem Trockensubstanzgehalt bei Feuchtigkeits- und Sauerstoffkontakt bilden. Auch hierbei steigt die Temperatur an der befallenen Schadstelle an.
  • Die vorliegende Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, die vorstehend genannten Mängel zu beheben. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb ein Verfahren vorzuschlagen, mittels dessen eine autonome Futterentnahme durchgeführt werden kann, wobei die Ziele
    • – einer möglichst wenig zerklüfteten Anschnittfläche
    • – und die Sicherstellung einer gleich bleibenden Futterqualität durch vorrangige Entnahme von sich in der Qualität, beispielsweise durch Nachgärungsprozesse, verschlechternden Futterbereichen
    miteinander in Bezug gesetzt und die Futterentnahme hierdurch insgesamt optimiert wird.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, bei dem
    • • vor Beginn der Futtermittelaufnahme Positions- und Futter-Qualitätsdaten der Anschnittfläche des Flachsilos von einem oder mehreren am Futtermischwagen angeordneten Scannern und/oder Sensoren erfasst werden;
    • • die ermittelten Daten als Positionsqualitäts-Daten definiert werden und im Rechner mit Qualitäts-Sollwerten verglichen werden;
    • • ein geometrisch erfasster Zerklüftungsgrad der Anschnittfläche ermittelt wird, und
    • • der Zerklüftungsgrad der Qualitätsbewertung der Entnahmestellen gegenübergestellt wird,
    • • aus Zerklüftungsgrad und Qualitätsbewertung eine zu priorisierende Entnahmestelle ermittelt wird,
    • • der Rechner eine Entnahmestelle priorisiert und an eine Steuereinheit zur Navigation und Schaltung der Arbeitsorgane des Futtermischwagens übermittelt;
    • • der Futtermischwagen die priorisierte Entnahmestelle autonomen anfährt und das zu entnehmende Futter autonom entnommen wird.
  • Bei der Anwendung des Verfahrens wird die Stirnwand-, bzw. Anschnittfläche des Flachsilos durch Scanner- und/oder Kamerasysteme erfasst. Dabei werden die Futterqualität und der Ort, an dem diese Futterqualität ermittelt wurde in Bezug zueinander gesetzt und in Form von Positionsqualitätsdaten in einem Rechner abgespeichert und weiterverarbeitet. Rechnerunterstützt erfolgt ein Abgleich der Positionsqualitätsdaten mit vorgegebenen Sollwerten bzgl. der Futterqualität. Auf Basis dieses Abgleichs erfolgt die Festlegung einer priorisierten Entnahmestelle, an der Futter entnommen werden soll.
  • In der Regel soll das schlechteste Futter zuerst entnommen und verarbeitet werden, da die Futterqualität sich tendenziell mit der Zeit weiter verschlechtert. Das schlechtere Futter soll allerdings nur solange vorrangig entnommen und verarbeitet werden, wie ein vorgegebener Mindest-Futterqualitätswert nicht unterschritten wird.
  • Stellen, an denen das Futter ungenießbar ist, werden als Schadstellen definiert. Das an den Schadstellen enthaltene Futter ist nicht zur Weiterverarbeitung geeignet und muss entsorgt werden.
  • Der Rechner sendet einen Befehl zur Entnahme von Futter an der priorisierten Entnahmestelle an eine Steuerungseinheit zur Bedienung der Fahrzeugsteuerung. Hierbei wird die Aufnahmevorrichtung, die vorzugsweise als Fräsvorrichtung ausgebildet ist, so weit angehoben, bis deren Fräswalze bis an die Oberkante des Flachsilos herangeführt ist. Durch die Verwendung einer Fräsvorrichtung, anstelle eines U-Blockschneiders, sind breitere und weniger tief in die Stirnfläche eindringende Futterschichten vom Flachsilo abtrennbar. Hierdurch wird das Ausmaß der Zerklüftung der Anschnittfläche merklich herabgesetzt. Die Bildung von Stufen ist völlig vermeidbar und die Bestimmung der Positionsqualitäts-Daten wird erleichtert, da die Scanner die seitlichen Anschnittflächen vollständiger erfassen können. Die Oberfläche der Anschnittfläche wird verringert, dadurch haben negative Witterungseinflüsse weniger Angriffsfläche.
  • Die Bröckelverluste vor der Stirnwand verringern sich und die Sauberhaltung der Bodenfläche wird erleichtert.
  • An der Anschnittfläche des Flachsilos auftretende Wärmeemissionen werden beispielsweise durch am Futtermischwagen angeordnete Sensoren einer Wärmebildkamera erfasst, die Messwerte werden in Form von Positionsqualitäts-Daten einem Rechner übermittelt, der diese mit vorgegebenen Daten, z. B. in der Abstufung
    • a) kaum geschädigt,
    • b) noch verwendbar bei baldiger Fütterung und
    • c) ungenießbar
    abgleicht und so die ermittelten Positionsqualitäts-Daten nach dem Grad der Schädigung wertet. Digital- und Videokameras können in dieses System einbezogen werden. Die Scannung der Anschnittfläche, und die Erfassung der Positionsqualitäts-Daten kann auch mittels eines Spektroskopieverfahrens durchgeführt werden.
  • Da die verdorbenes Futter enthaltenden Schadstellen häufig sichtbar gewordene, feuchte, nasse Flecken zeigen, können auch optische Sensorsysteme zur Unterstützung einbezogen werden. Neben der Suche nach Qualitätsmängeln der Silage, wird die geometrische Form der Anschnittfläche durch separate oder fusionierte Scanner erfasst.
  • Zu Beginn eines Entnahmevorganges werden zunächst, mittels eines oder mehrerer Scanner oder einer Wärmebildkamera, die am Futtermischwagen angeordnet sind, von einer Startposition des Futtermischwagens aus, die Wärmeemissionen von Entnahmestellen in der Anschnittfläche ermittelt. Hierzu sind z. B. bekannte Funk-, Infrarot- und Lasertechniken, Bildverarbeitungssysteme und/oder thermografische Verfahren anwendbar und miteinander kombinierbar. Ein die Scannwerte verarbeitender Rechner gleicht diese mit eingegebenen Referenzwerten ab. Die erkannten Entnahmestellen werden positioniert und nach ihrer Wertigkeit geordnet. Die durch Wärmeemission erfolgte Bewertung der Futterqualität kann durch optische oder thermografische Messwerte ergänzt, bzw. ersetzt werden.
  • Neben der Erfassung der Positionsqualitäts-Daten an der Silage-Anschnittfläche wird ebenfalls die geometrische Struktur der Anschnittfläche gescannt und in einem Rechner nach dem Maß der Zerklüftung bewertet.
  • Priorität bei der Futteraufnahme aus dem Flachsilo besitzt die Stelle, an der die Positionsqualitäts-Daten die größte Abweichung zum vorgegebenen Sollwert aufweisen, wobei Futterqualitätsdaten jedoch noch oberhalb eines vorgegebenen Qualitäts-Mindestwertes liegt. Die nächste Priorität hat die Stelle mit der nächst besseren Qualität usw. Bei stark zerklüfteter Anschnittfläche kann jedoch eine hiervon abweichende Reihenfolge festgelegt werden, so dass eine Begradigung der Oberflächenform Vorrang erhält.
  • Weiterhin ist es mit diesem Verfahren möglich, ungenießbares Futter zu erkennen und zur Entsorgung zu separieren.
  • Nachstehend wird die Erfindung an einem Beispiel näher beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt.
  • 1 zeigt die Seitenansicht des am Rasterpunkt positionierten Futtermischwagens bei der Erfassung der Anschnittfläche eines Flachsilos;
  • 2 zeigt die Draufsicht zu 1;
  • 3 zeigt den Futtermischwagen in Arbeitsstellung;
  • 4 zeigt die Fräswalze oberhalb einer Schadstelle.
  • Um bei der Futterentnahme aus Flachsilos (26) mit einem autonomen Futtermischwagen (1) Positionsqualitäts-Daten bzw. Schadstellen von Futter minderer Qualität zu erkennen, ist der Futtermischwagen (1) mit sensorgestützten Erfassungsgeräten, wie z. B. Scanner und Kamera, zur Steuerung der Fahr- und Arbeitsorgane ausgerüstet.
  • Der Futtermischwagen (1) besitzt ein Fahrgestell (2) welches mittels Wiegestäben (7) einen Mischbehälter (3) trägt, in dessen Mischraum (4) mindestens eine Mischschnecke (5) angeordnet ist. Am Fahrgestell (2) ist ein Tragrahmen (8) angeordnet, der auf einer Schwenkachse (9) eine Aufnahmevorrichtung (10) trägt, die am äußeren Ende mit einer Fräswalze (11) ausgestattet ist und über einen hydraulisch betätigten Hubzylinder auf- und abgesenkt wird. Ferner trägt das Fahrgestell (2) einen Antriebsmotor (12) für Fahrantrieb und Arbeitsorgane, einen Steuerblock (13) und einen Rechner (14), wobei der Rechner aus den von den Erfassungsgeräten er- und übermittelten Daten, in Abstimmung mit einem integrierten oder separaten Rechner (14) einer Wiegereinrichtung, die Schaltvorgänge der Steuereinheit (13) regelt.
  • Im Speicher des Rechners (14) sind sich wiederholende Vorgänge einprogrammiert. Der Rechner (14) ist über Funk mit dem Rechner einer Leitstelle verbunden und jederzeit kontrollierbar. Zur Ausbringung des Futters ist der Futtermischwagen (1) mit einem Förderband (15) ausgestattet. Die am Futtermischwagen (1) angeordneten Scanner umfassen zahlreiche unterschiedliche Aufgaben. Der Scanner (20) dient der Führung des Futtermischwagens (1) entlang einer im Boden verlegten Leitschiene und positioniert den Futtermischwagen im Bereich des Flachsilos (26) an einem Rasterpunkt (19), zur Unterstützung dieser Aufgabe dient ein weiterer Scanner (21). Zur Absicherung und Hinderniserkennung nach vorn ist ein Scanner (22) angeordnet, dessen Aufgabe es ist, die geometrische Form der Stirnwand, bzw. der Anschnittfläche (27) des Flachsilos (26) zu erfassen. Seitlich angeordnete Scanner (23) dienen neben der Hinderniserkennung auch der Abstandsmessung, z. B. zu den Seitenwänden (28). An der Rückseite beobachtet ein Scanner (23) aus Sicherheitsgründen das Umfeld. Ein an der Aufnahmevorrichtung (10) angeordneter Scanner (24) erfasst den Abstand zur Anschnittsfläche (27) und ermittelt die Daten zur Festlegung der Schichtdicke (d) der abzufräsenden Futterschicht. Ein Infrarot-Sensor (25) und/oder eine Wärmebildkamera (18) orten Entnahmestellen (29) der Futterqualität in der Anschnittfläche (27).
  • Zum Start des autonomen Fütterungsprogramms wird über eine Zeitschaltuhr oder ein Signal der Leitstelle der Antriebsmotor (12) angelassen und der Futtermischwagen (1) mit angehobener Aufnahmevorrichtung (10) in Bewegung gesetzt. Von seiner Parkstation wird er zunächst vom Scanner (20) entlang einer Leitlinie geführt, wobei zur Hinderniserkennung weitere Scanner (23) aktiviert sind. Am Flachsilo (26) angekommen positioniert sich der Futtermischwagen (1) mittels des Scanners (20) an einem Rasterpunkt (19) und erfasst aus dieser Stellung, mittels eines Infrarotscanners (25) und/oder einer Infrarot-Wärmebildkamera (18) das Qualitätsgefüge der Silage in Form von Positionsqualitäts-Daten und mittels Scanner (22), vorrangig in Laserausführung, die geometrische Oberflächenstruktur an der Anschnittfläche (27).
  • Die erfassten Werte werden dem Rechner (14) übermittelt, welcher diese mit im Speicher vorhandenen Referenzwerten abgleicht und danach die vom Futtermischwagen (11) anzufahrende Entnahmestelle definiert und die notwendigen Schaltschritte der Steuereinheit (13) zur Ausführung zuleitet.
  • Die Priorität der Futterentnahme ist der Futterqualität zugeordnet, z. B. in der Bewertung der Entnahmestellen nach:
    • a) kaum geschädigt,
    • b) verwertbar bei baldiger Verfütterung und
    • c) ungenießbar.
  • Falls die Anschnittfläche (27) homogene Positionsqualitätsdaten aufweist, wird der Zerklüftungsgrad vorrangig zur Definition einer Entnahmestelle behandelt.
  • Um im Flachsilobereich den Futtermischwagen flexibel navigieren zu können, verlässt er am Rasterpunkt (19) die Spurführung entlang einer Leitlinie und wechselt in ein Funkpeilsystem, z. B. mit einem rotierbaren Laserscanner (17), der sich an extra angeordneten Reflektoren im Flachsilobereich oder an vorhandenen Seitenwänden (28) oder dergleichen orientiert.
  • Eine Unterstützung durch Videokamera oder über GPS-Navigation ist erforderlichenfalls möglich. Vom Rasterpunkt (19) startet der Futtermischwagen (1) zielgerichtet zur erstrangig ermittelten Entnahmestelle, die Fräswalze (11) wird an die Oberkante der Anschnittfläche des Flachsilos (26) geführt, wobei mittels eines Scanners (24) die Schichtdicke (d) der abzufräsenden Futterschicht bestimmt wird. Beim Absenken der Aufnahmevorrichtung (10) trennt die rotierende Fräswalze (11) die entsprechende Futterschicht ab. Das Futter wird über ein Förderband (16) im Schacht der Aufnahmevorrichtung (16) dem Mischbehälter (3) zugeführt.
  • Erreicht die sich absenkende Fräswalze (11) eine Schadstelle, so wird im Regelfall die Arbeit nicht unterbrochen, wenn die Qualitätsstufe
    • a) kaum geschädigt oder
    • b) noch verwertbar bei baldiger Verfütterung vorliegt.
  • Wird die Qualitätsstufe
    • c) ungenießbar
    erreicht, wird die Fräswalze (11) stillgesetzt. Die Grenzen der Qualitätsstufen können, je nach Bewertung, hierbei im Bedarfsfall durch Neuprogrammierung angehoben oder gesenkt werden, was zur entsprechenden Anpassung der Abschaltungsgrenze der Fräswalze (11) führt. Nach einer Stillsetzung der Fräswalze (11) fährt der Futtermischwagen (1) zurück zum Rasterpunkt (19) und die zur Neuorientierung notwendigen Scann- und Berechnungsvorgänge werden ausgeführt. Danach fährt der Futtermischwagen erneut zur Futteraufnahme an die Anschnittsfläche (27) heran. Die Fräswalze (11) setzt wieder an der Oberkante der Anschnittsfläche (27) oder an einem durch den Abbruch der Fräsarbeit entstandenen Absatz (30) nach dem Entfernen des ungenießbaren Futters an. Ist im Mischbehälter (3) die einprogrammierte, über Wiegestäbe (7) gemessene Gewichtsmenge erreicht wird dieses von der Wiegeeinrichtung dem Rechner (14) übermittelt, welcher umgehend das Signal zur Beendigung der Futterentnahme gibt.
  • Der Futtermischwagen (1) fährt anschließend, z. B. von einem Grassilo zu einem Rasterpunkt eines Maissilos, wo er ebenfalls mit den bekannten Arbeitsschritten eine Futtermenge bis zur Erreichung des einprogrammierten Gewichts aufnimmt.
  • Nach der Futterentnahme aus dem Flachsilo wird der Futtermischwagen (1) wieder einem spurgeführten Leitsystem überstellt, übernimmt falls vorgesehen, an einer Zwischenstation z. B. Kraftfutter und legt nach Beendigung des durch die rotierende Mischschnecke (5) bewirkten Mischvorganges das vermischte Futter über das Förderband (15) in einem Futtergang ab.
  • Hiernach fährt der Futtermischwagen zur Parkstation zurück und wartet auf den nächsten vorprogrammierten Einsatz.
  • Der Futtermischwagen (1) kann stetig von der Leitstelle überwacht und kann von dort aus jederzeit gesteuert werden. Manuelle Eingriffe in das Steuerungssystem sind erforderlichenfalls jederzeit möglich.
  • Durch die Meldung der Unterbrechung der Fräsarbeit kann ungenießbares Futter manuell, oder bei manueller Maschinenbedienung, von einem Sitz- oder Standplatz (31) am Futtermischwagen (1) aus, auch mittels der Fräswalze (11) entnommen und ggf. entsorgt werden. Bezugszeichenliste:
    1 Futtermischwagen
    2 Fahrgestell
    3 Mischbehälter
    4 Mischraum
    5 Mischschnecke
    6
    7 Wiegestab
    8 Tragrahmen
    9 Schwenkachse
    10 Aufnahmevorrichtung
    11 Fräswalze
    12 Antriebsmotor
    13 Steuereinheit
    14 Rechner
    15 Förderband (Austragung)
    16 Förderband (Aufnahmevorrichtung)
    17 Laserscanner (Gyroskop)
    18 Wärmebildkamera
    19 Rasterpunkt
    20 Scanner (Fahrzeugführung)
    21 Scanner (Fahrzeugführung hinten)
    22 Scanner (geometrische Form)
    23 Scanner (Hinderniserkennung)
    24 Scanner (Dickenmessung)
    25 Infrarotsensor (Entnahmestellensuche)
    26 Flachsilo
    27 Anschnittfläche
    28 Seitenwand
    29 Schadstelle
    30 Absatz
    31 Sitz- bzw. Standplatz
    d Schichtdicke

Claims (13)

  1. Verfahren zur Entnahme von Futtermitteln aus Vorratslagern, beispielsweise Flachsilos (26), mit einem vorzugsweise unbemannten Futtermischwagen (1), umfassend • ein autonom verfahr- und steuerbares Fahrgestell (2), • Arbeitsorgane in Gestalt von einem Antriebsmotor (12), einem Fahrantrieb, einem Mischbehälter (3), einer Aufnahmevorrichtung (10), einer Ausbringvorrichtung für Futtermittel, einer Wiegeeinrichtung für die aufzunehmende Futtermenge und einem Lenksystem für das Fahrgestell (2), • mindestens einen Scanner und/oder Sensor (17; 18; 20; 21; 22; 23; 24; 25) zur Datenermittlung, • mindestens einen mit den Scannern und/oder Sensoren zusammenwirkender Rechner (14), wobei zu Beginn des Verfahrens zur Futtermittelaufnahme die Geometrie einer Anschnittfläche (27) des Flachsilos (26) von einem Scanner und/oder Sensor (22) erfasst wird und die ermittelten Geometriedaten dem Rechner (14) zugeführt werden und bei dem ferner die Navigation und die Steuerung der Arbeitsorgane des Futtermischwagens (1) über den mit wenigstens einem der Scanner und/oder Sensoren zusammenwirkender Rechner (14) vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass • vor Beginn der Futtermittelaufnahme Positions- und Futter-Qualitätsdaten der Anschnittfläche (27) des Flachsilos (26) von einem oder mehreren am Futtermischwagen (1) angeordneten Scannern und/oder Sensoren (25) erfasst werden und • die ermittelten Daten als Positionsqualitäts-Daten definiert werden und im Rechner (14) mit Qualitäts-Sollwerten verglichen werden; • ein geometrisch erfasster Zerklüftungsgrad der Anschnittfläche (27) ermittelt wird, und • der Zerklüftungsgrad der Qualitätsbewertung der Entnahmestellen gegenübergestellt wird, • aus Zerklüftungsgrad und Qualitätsbewertung eine zu priorisierende Entnahmestelle ermittelt wird, • der Rechner (14) eine Entnahmestelle priorisiert und diese an eine Steuereinheit (13) zur Navigation und Schaltung der Arbeitsorgane des Futtermischwagens (1) übermittelt; • der Futtermischwagen die priorisierte Entnahmestelle autonomen anfährt und das zu entnehmende Futter autonom entnimmt.
  2. Verfahren zur Entnahme von Futtermitteln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beurteilung der Futterqualität an den Entnahmestellen in wenigstens drei Abstufungen: a) kaum geschädigt b) verwertbar bei baldiger Verfütterung c) ungenießbar vorgenommen wird.
  3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmestelle, deren Futterqualitätsdaten die größte Unterschreitung bezüglich des vorgegebenen Qualitäts-Sollwertes aufweist, zuerst vom Flachsilo (26) entfernt wird.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Scanner (25) um einen Infrarotscanner handelt, der die Anschnittfläche (27) erfassen und die Daten einem Rechner (14) zur Festlegung der Reihenfolge zur Futterentnahme übermittelt.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmebildkamera (18) die Anschnittfläche (27) erfasst und die mittels der Wärmebildkamera (18) ermittelten Positionsqualitäts-Daten dem Rechner (14) zuleitet.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschnittfläche (27) optisch mittels einer Digital- oder Videokamera abgetastet und die optisch ermittelten Positionsqualitäts-Daten an den Rechner (14) weitergeleitet werden.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Merkmale der Anschnittfläche (27) über Laserscanner (22) ermittelt werden.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Digital- oder Videokameras die geometrische Form der Anschnittfläche (27) ermitteln.
  9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scann- und Erfasssysteme zur Suche – nach Entnahmestellen auf Basis der Futterqualität und – der Erfassung der geometrischen Daten der Anschnittfläche fusioniert und hieraus Daten berechnet werden, welche zur Weiterleitung von Schaltimpulsen an die Steuereinheit (13) des Futtermischwagens (1) übermittelt werden, wonach die Steuereinheit (13) die Schaltbefehle zum Einsatz der Fahr- und Arbeitsorgane ausführt.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die eine Futterschicht vom Flachsilo (26) abtrennende Entnahmevorrichtung an erfassten Entnahmestellen (29) mit noch verwertbarem Futter die Futteraufnahme nicht unterbricht.
  11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die bei der Futteraufnahme absenkende Fräswalze (11) oberhalb einer Schadstelle (29), welche die Qualitätsstufe „ungenießbar” aufweist, selbsttätig stillsetzt.
  12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine, an einer ungenießbares Futter aufweisenden Schadstelle (29), unterbrochene Futteraufnahme, nach Neuerfassung der Daten der Anschnittfläche (27), automatisch, durch Versetzen des Futtermischwagens (1) fortgeführt wird.
  13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsqualitätsdaten der Entnahmestellen und die geometrischen Daten der Anschnittfläche (27) im Rechner (14) gespeichert werden.
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