DE102013201633B3 - Device for adjusting position of counter-blade relative to blade of chaff device used in e.g. chaff cutter, has two adjustment drives that move counter-blade in parallel position corresponding to desired cutting gap between both blades - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verstellung der Position einer Gegenschneide gegenüber Messern einer Häckseleinrichtung.The invention relates to a device for adjusting the position of a counter-blade relative to blades of a chopper.
Bei Feldhäckslern ist der Abstand zwischen den Häckselmessern und der Gegenschneide eine für die Schnittqualität und die zum Schneiden aufzubringende Leistung wichtige Größe. Derartige Gegenschneiden sind in der Regel durch Elektromotore gegenüber der Häckseltrommel verstellbar angeordnet, wobei beiden seitlichen Enden der Gegenschneide jeweils ein Elektromotor zugeordnet ist. Ein Abstandssensor, der in der Regel als Klopf- oder als magnetischer Abstandssensor ausgestaltet ist, erfasst ein Signal, das eine Information über den Abstand zwischen der Gegenschneide und dem ihr jeweils nächsten Messer der Häckseltrommel enthält.For forage harvesters, the distance between the chopping knives and the counterknife is an important factor in the quality of cut and the power to be cut. Such counter-cutting edges are usually arranged adjustable by electric motors relative to the cutterhead, wherein both sides of the counter-cutting edge is associated with an electric motor in each case. A distance sensor, which is usually designed as a knock or as a magnetic distance sensor, detects a signal that contains information about the distance between the counter blade and each next knife of the cutterhead.
Im Stand der Technik sind verschiedene Vorgehensweisen bekannt, um eine Gegenschneide durch eine selbsttätig arbeitende Ansteuerung der Elektromotore in die gewünschte Position gegenüber der Häckseltrommel zu verbringen.In the prior art, various approaches are known to spend a counter-blade by an automatic actuation of the electric motors in the desired position relative to the cutterhead.
Die
Die
Die
In der
Die erwähnten Vorgehensweisen bei der Einstellung der Gegenschneide gegenüber der Häckseltrommel umfassen somit stets einen Schritt, bei dem ein erstes Ende der Gegenschneide in die Nähe der Häckseltrommel verbracht wird. Anschließend wird das andere Ende der Gegenschneide an die Häckseltrommel bewegt. Dieses Vorgehen beruht auf der grundlegenden Annahme, dass die Häckseleinrichtung zylindrisch oder konkav hergestellt und geschliffen ist. Das jeweils nicht bewegte Ende der Gegenschneide befindet sich in einem relativ geringen Abstand von der Häckseleinrichtung, so dass man davon ausgehen kann, dass aufgrund der zylindrischen oder konkaven Form der Häckseltrommel eine Annäherung oder ein Kontakt zwischen Gegenschneide und Häckseleinrichtung zuerst am jeweils bewegten Ende der Gegenschneide stattfindet. Basierend auf den gewonnenen Messwerten wird jeweils die Sollposition der Gegenschneide ermittelt.The mentioned procedures in the adjustment of the counter-blade relative to the chopper drum thus always comprise a step in which a first end of the counter-blade is brought into the vicinity of the chopper drum. Subsequently, the other end of the counter-blade is moved to the cutterhead. This procedure is based on the fundamental assumption that the chopper is cylindrical or concave and ground. The respective non-moving end of the counter-blade is located at a relatively small distance from the chopping device, so that it can be assumed that due to the cylindrical or concave shape of the chopper drum approach or contact between counter blade and chopping device first at the respective moving end of the counter-blade takes place. Based on the measured values obtained, the setpoint position of the counterknife is determined in each case.
Problematisch ist diese Vorgehensweise, wenn die Form der Häckseleinrichtung konvex (ballig) ist. Diese Form kann z. B. durch eine erhöhte Abnutzung im äußeren Bereich der Häckseleinrichtung aufgrund ungleichmäßiger Gutzufuhr entstehen, bei der am Rand größere Mengen von Erntegut zugeführt werden als in der Mitte, oder aufgrund von Schleifvorgängen, bei denen der Schleifstein am Rand größere Einwirkzeiten und/oder -kräfte als in der Mitte der Häckseleinrichtung hat.This procedure is problematic if the shape of the chopper is convex (convex). This form can z. B. caused by increased wear in the outer region of the chopper due to uneven Gutzufuhr be supplied at the edge of larger quantities of crop than in the middle, or due to grinding operations in which the grindstone at the edge greater exposure times and / or forces than in the middle of the chopper has.
Zur Illustration wird auf die
Falls der Abstand b zwischen dem nichtverstellten Ende der Gegenschneide und der Häckseleinrichtung bei der Annäherung des jeweils anderen Endes der Gegenschneide an die Häckseleinrichtung unterschiedlich ist, erfolgt der Kontakt somit an verschiedenen axialen Positionen. Bei einer Vorgehensweise, bei der die Gegenschneide alternierend und sukzessive an beiden Enden auf die Häckseleinrichtung zu bewegt wird, ist die Ausrichtung zwischen dem von den Messern beschriebenen Hüllkreis und der Gegenschneide zufallsabhängig und eine parallele Ausrichtung kaum möglich.If the distance b between the unadjusted end of the bedknife and the chopping device is different as the respective other end of the bedknife approaches the chopping device, the contact thus takes place at different axial positions. In a procedure in which the counter-blade is moved alternately and successively towards the chopping device at both ends, the alignment between the enveloping circle described by the knives and the counter-cutting edge is random and a parallel alignment is hardly possible.
Die
Es wird demnach die in der
Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird darin gesehen, eine Einrichtung zur Verstellung einer Gegenschneide bereitzustellen, bei der auch bei konvexen Häckseleinrichtungen eine parallele Einstellung zwischen der Gegenschneide und dem von den Messern der Häckseleinrichtung beschriebenen Hüllkreis möglich ist.The problem underlying the invention is seen in providing a means for adjusting a counter-blade, in which a parallel adjustment between the counter-blade and the enveloping circle described by the knives of the chopper device is also possible with convex chopping devices.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.This problem is inventively solved by the teaching of
Eine Einrichtung zur Verstellung der Position der Gegenschneide umfasst zwei bidirektional arbeitende Verstellantriebe, die jeweils einem Ende der Gegenschneide zugeordnet sind, eine Abstandsmesseinrichtung zur Erfassung des Abstands bzw. einer Berührung zwischen der Gegenschneide und den Messern der Häckseleinrichtung sowie eine elektronische Steuerung, die mit den Verstellantrieben und der Abstandsmesseinrichtung verbunden ist. Zunächst wird im Schritt (a) ein erstes Ende der Gegenschneide in eine vorbestimmte, erste Entfernung von den Messern der Häckseleinrichtung verbracht, welche größer als der gewünschte Spalt zwischen Gegenschneide und den Messern ist. Im Schritt (b) wird das zweite Ende der Gegenschneide in Richtung auf die Häckseleinrichtung bewegt, bis die Abstandsmesseinrichtung ein Signal abliefert, das darauf hinweist, dass der Abstand zwischen der Gegenschneide und den Messern kleiner als ein bestimmter Schwellenwert ist bzw. eine Berührung vorliegt, und anschließend im Schritt (c) um die erste Entfernung abgezogen. Dieser Vorgang wird dann mit dem ersten Ende wiederholt (Schritte (d) und (e)) und schließlich noch einmal mit dem zweiten Ende durchgeführt (Schritte (f) und (g)). Dann stehen die beiden Enden der Gegenschneide hinreichend genau parallel zum Hüllkreis der Messer und werden im folgenden Schritt (h) gleichzeitig parallel zugestellt, um den gewünschten Schneidspalt herzustellen.A device for adjusting the position of the counter-blade comprises two bidirectionally operating adjusting drives, each associated with one end of the counter-blade, a distance measuring device for detecting the distance or a contact between the counter-blade and the blades of the chaffing device and an electronic control, with the adjusting drives and the distance measuring device is connected. First, in step (a), a first end of the bedknife is moved to a predetermined, first distance from the knives of the chopper which is larger than the desired gap between bedknife and the knives. In step (b), the second end of the bedknife is moved toward the chopper until the distance measuring device delivers a signal indicating that the distance between the bedknife and the knives is less than a certain threshold, or touch, and then subtracted by the first distance in step (c). This process is then repeated at the first end (steps (d) and (e)) and finally performed again at the second end (steps (f) and (g)). Then the two ends of the counter-blade are sufficiently parallel to the enveloping circle of the knife and are simultaneously delivered in parallel in the following step (h) to produce the desired cutting gap.
Auf diese Weise erreicht man, dass das jeweils nicht verstellte Ende der Gegenschneide in den Schritten (d) und (f) in einer genau reproduzierbaren Entfernung b (vgl.
Die Zustellung im Schritt (h) erfolgt vorzugsweise durch beide Verstellantriebe gleichzeitig um eine Entfernung, die der ersten Entfernung abzüglich des gewünschten Schneidspalts entspricht.The delivery in step (h) is preferably carried out by both adjustment drives at the same time by a distance corresponding to the first distance minus the desired cutting gap.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuerung betreibbar ist, während der Durchführung des Schritts (h) zu überwachen, ob die Abstandsmesseinrichtung einen Signalwert erfasst, der darauf hinweist, dass der Abstand zwischen der Gegenschneide und den Messern unter einem Schwellenwert liegt. Falls diese Bedingung nicht zutrifft, wird die Gegenschneide in den zum Schneiden des Ernteguts gewünschten Abstand von den Messern verbracht. Falls jedoch der Abstand unter dem Schwellenwert liegt, was insbesondere bei einer konvex geformten Häckseleinrichtung der Fall sein kann, veranlasst die Steuerung die Verstellantriebe, die Gegenschneide um eine dritte Entfernung abzuziehen und anschließend um eine vierte Entfernung zuzustellen, wobei die vierte Entfernung der dritten Entfernung abzüglich dem gewünschten Spalt zwischen der Gegenschneide und den Messern entspricht. Mit anderen Worten wird im Fall eines Kontakts der Gegenschneide mit einer konvexen Häckseleinrichtung der Zustellvorgang des Schritts (h) vorzeitig abgebrochen, die Gegenschneide um die dritte Entfernung, die in der Regel kleiner als die erste Entfernung ist, abgezogen und wieder zugestellt, bis eine Stellung erreicht ist, welche gegenüber der Position der Gegenschneide bei Erfassung des Kontakts um den Schneidspalt nach außen verschoben ist. Somit wird auch bei konkaven Häckseleinrichtungen der Schneidspalt hinreichend genau eingestellt.Furthermore, it is proposed that the controller is operable, during the execution of step (h), to monitor whether the distance measuring device detects a signal value which indicates that the distance between the counterknife and the knives is below a threshold value. If this condition is not met, the counterknife is moved to the desired distance for cutting the crop from the knives. However, if the distance is below the threshold, which may be the case particularly with a convex shaped chopper, the controller causes the variators to subtract the bedknife a third distance and then deliver it by a fourth distance, the fourth distance being the third distance minus corresponds to the desired gap between the counterknife and the knives. In other words, in the case of a contact of the counter-blade with a convex chopper the delivery process of step (h) is prematurely terminated, the counter-blade by the third distance, which is usually smaller than the first distance, withdrawn and returned until a position is achieved, which is shifted from the position of the counter-blade on detection of the contact around the cutting gap to the outside. Thus, even with concave chopping devices, the cutting gap is adjusted with sufficient accuracy.
Vor der Durchführung des Schritts (a) befindet sich die Gegenschneide in einer der Steuerung zunächst unbekannten Position. Um die Gegenschneide im Schritt (a) in eine bekannte Position zu verbringen, veranlasst die Steuerung bei der Durchführung des Schritts (a) beide Verstellantriebe, die Gegenschneide aus der zunächst unbekannten Stellung um eine zweite Entfernung von den Messern abzuziehen. Dadurch wird ein Kontakt zwischen der Gegenschneide und den Messern ausgeschlossen. Anschließend aktiviert die Steuerung dann beide Verstellantriebe gleichzeitig, bis die Abstandsmesseinrichtung einen Signalwert erfasst, der darauf hinweist, dass der Abstand zwischen der Gegenschneide und den Messern unter einem Schwellenwert liegt. Es besteht dann demnach Kontakt zwischen der Gegenschneide und den Messern, sodass die Position der Gegenschneide nunmehr zumindest näherungsweise bekannt ist, die relative Orientierung (Schrägstellung der Gegenschneide) zum Messertrommelhüllkreis ist jedoch unbekannt. Die Steuerung veranlasst dann beide Verstellantriebe, die Gegenschneide jeweils um die vorbestimmte erste Entfernung von den Messern abzuziehen. Die Gegenschneide ist dann an der engsten Stelle in der ersten Entfernung von den Messern positioniert, wobei die beiden Enden der Gegenschneide in Abhängigkeit der Ursprungsposition einen unterschiedlichen Abstand zum Hüllkreis der Messertrommel aufweisen können. Nun kann der Schritt (b) folgen. Die zweite Entfernung ist in der Regel kleiner als die erste Entfernung.Before performing step (a), the counterknife is in a position initially unknown to the controller. In order to place the counterknife in a known position in step (a), when performing step (a), the controller causes both adjusting drives to withdraw the counterknife from the initially unknown position by a second distance from the knives. This excludes contact between the counterblade and the knives. The controller then activates both adjustment drives simultaneously until the distance measuring device detects a signal value indicating that the distance between the counter-blade and the blades is below a threshold value. There is then contact between the counter-blade and the blades, so that the position of the counter-blade is now at least approximately known, but the relative orientation (inclination of the counter-blade) to the cutterhead enveloping circle is unknown. The controller then causes both adjustment drives to subtract the bedknife each time by the predetermined first distance from the knives. The counter-blade is then positioned at the narrowest point in the first distance from the blades, wherein the two ends of the counter-blade depending on the original position may have a different distance from the enveloping circle of the cutterhead. Now step (b) can follow. The second distance is usually smaller than the first distance.
Als Abstandsmesseinrichtung können beliebige Sensoren verwendet werden. Verwendbar sind insbesondere Klopfsensoren, die durch Berührungen der Gegenschneide durch die Messer verursachte mechanische Schwingungen erfassen und magnetische Abstandssensoren, die mit einem Permanentmagneten zusammenwirken und Änderungen des Magnetfelds erfassen, die durch in der Nähe vorbeilaufende Messer erzeugt werden.As a distance measuring device any sensors can be used. Particularly useful are knock sensors which detect mechanical vibrations caused by contact of the knife edge with the knife and magnetic proximity sensors which interact with a permanent magnet and detect changes in the magnetic field produced by nearby passing knives.
Die Steuerung benötigt eine Information über die jeweilige Position der Verstellantriebe bzw. die ihnen zugeordneten Enden der Gegenschneide. Diese Information kann anhand eines dem Verstellantrieb zugeführten Aktivierungssignals gewonnen werden, beispielsweise bei Verwendung eines Schrittmotors als Verstellantrieb. Ist der Verstellantrieb ein Gleichstrommotor, kann anhand der Zeitdauer der Aktivierung des Verstellantriebs eine Information über seine Position gewonnen werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Position bzw. Bewegung des Endes der Gegenschneide bzw. des Verstellantriebs mittels eines zugeordneten Bewegungs- und/oder Positionssensors zu erfassen, z. B. mittels einer Lichtschranke, die mit einer vom Verstellantrieb bewegten Kodierscheibe zusammenwirkt.The controller requires information about the respective position of the adjusting drives or their associated ends of the counter-blade. This information can be obtained by means of an activation signal supplied to the adjusting drive, for example when using a stepping motor as an adjusting drive. If the adjustment drive is a DC motor, information about its position can be obtained on the basis of the duration of the activation of the adjustment drive. Another possibility is to detect the position or movement of the end of the counter-blade or the adjusting drive by means of an associated motion and / or position sensor, for. B. by means of a light barrier, which cooperates with a moving from the adjusting encoder.
Die beschriebene Herstellung der Parallelität der Gegenschneide zum Hüllkreis der Messer ist grundsätzlich nur nach größeren Reparaturen oder Änderungen an der Häckseleinrichtung erforderlich, beispielsweise nach einem Wechsel einiger oder aller Messer, der Gegenschneide oder Änderungen an der Verstellmechanik. Alle anderen Verstellvorgänge, z. B. nach einem Schleifvorgang, erfordern diese Herstellung der Parallelität, die relativ zeitaufwändig ist, grundsätzlich nicht. Es wird daher vorgeschlagen, nach einer ersten Herstellung der Parallelität die Verstellantriebe nur noch synchron zu aktivieren, ohne die Enden der Gegenschneide zuvor parallel zur Häckseleinrichtung auszurichten, d. h. sie in die erste bzw. zweite Entfernung von den Messern zu verbringen und das jeweils andere Ende der Gegenschneide in Kontakt mit den Messern zu bringen. Dadurch können die Einstellvorgänge wesentlich verkürzt werden. Weiterhin durchzuführen ist hingegen eine parallele Verschiebung beider Enden der Gegenschneide, um einen gewünschten Schneidspalt zu realisieren, wobei auch eine Annäherung an die Messer erfolgen kann.The described production of the parallelism of the counter blade to the enveloping circle of the knife is basically only after major repairs or changes to the chopping device required, for example after a change of some or all of the knife, the counter blade or changes to the adjustment mechanism. All other adjustment procedures, z. B. after a grinding process, this production of parallelism, which is relatively time consuming, generally not. It is therefore proposed after a first production of the parallelism to activate the adjusting drives only synchronously, without aligning the ends of the counter-blade previously parallel to the chopper, ie spend them in the first and second distance from the knives and the other end of the To bring counterknife into contact with the knives. This can significantly shorten the setting procedures become. To carry out further, however, is a parallel displacement of both ends of the counter-blade in order to realize a desired cutting gap, whereby an approach to the knife can be made.
Die Erfindung ist zur Verwendung an beliebigen Häckseleinrichtungen mit einer einstellbaren Gegenschneide verwendbar. Es kann sich insbesondere um offene oder geschlossene Häckseltrommeln von selbstfahrenden Feldhäckslern und Scheibenradhäcksler von angebauten oder gezogenen Feldhäckslern handeln.The invention is applicable to use with any chopper having an adjustable bedknife. In particular, these may be open or closed chopper drums of self-propelled forage harvester and disc wheel chippers of attached or towed forage harvester.
In den Zeichnungen ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:In the drawings, an embodiment of the invention described in more detail below is shown. It shows:
Die
Die
Zwischen der Erntegutaufnahmevorrichtung
In der Fahrerkabine
Nachdem ein Messer
Nach einer entsprechenden Eingabe des Bedieners in eine mit der Steuerung
Im Schritt
Es folgt der Schritt
Auf den Schritt
Auf den Schritt
Durch die Einfügung der Schritte
Nach dem Schritt
Anderenfalls folgt der Schritt
Nach einem Schleifvorgang mittels der Schleifeinrichtung
Die erste, zweite und dritte Entfernung sowie die Größe des Schneidspalts sind in der beschriebenen Ausführungsform fest vorgegeben, d. h. in der Steuerung
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141230 |