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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Erntemaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Bei Erntemaschinen unterscheidet man grundsätzlich zwischen solchen Erntemaschinen, bei welchen das Erntegut gedroschen wird, sowie zwischen Erntemaschinen, bei welchen das Erntegut gehäckselt wird. Dann, wenn als Erntegut eine Getreideart wie Weizen, Gerste oder Hafer oder als Erntegut Raps geerntet werden soll, kommen typischerweise Erntemaschinen zum Einsatz, die als Mähdrescher ausgeführt sind. Dann hingegen, wenn als Erntegut Mais oder als Erntegut Sorghum geerntet werden soll, kommen typischerweise als Erntemaschinen Feldhäcksler zum Einsatz. Eine als Mähdrescher ausgebildete Erntemaschine, bei welcher ein zu erntendes Erntegut gedroschen wird, verfügt über ein Vorsatzgerät mit mehreren Mähorganen, die unter Ausführung eines scherenartigen Trennschnitts das Erntegut abtrennen. Eine als Feldhäcksler ausgebildete Erntemaschine verfügt hingegen über ein als Maisgebiss ausgebildetes Vorsatzgerät mit mehreren umlaufend angetriebenen Schneidelementen zum Abtrennen des Ernteguts.
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Aus der
DE 20 2005 005 700 U1 ist ein Feldhäcksler mit einem als Maisgebiss ausgebildeten Vorsatzgerät bekannt, wobei das Maisgebiss Schneidelemente, Förderelemente und Einspeiseelemente umfasst. Die Schneidelemente des Vorsatzgeräts werden umlaufend angetrieben und dienen dem Abtrennen von stängelartigem Erntegut. Die Förderelemente des Vorsatzgeräts werden auch umlaufend angetrieben und dienen dem Fördern des von den Schneidelementen abgetrennten Ernteguts in Richtung auf die Einspeiseelemente des Vorsatzgeräts. Ferner werden die Einspeiseelemente des Vorsatzgeräts, die dem Fördern des abgetrennten Ernteguts in Richtung auf ein Verarbeitungsgerät, nämlich ein Häckselwerk, des Feldhäckslers dienen, umlaufend angetrieben. Das Verarbeitungsgerät umfasst das Häckselwerk und ein dem Häckselwerk vorgelagertes Einzugswerk.
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Vorsatzgeräte solcher Erntemaschinen verfügen über zunehmend größere Arbeitsbreiten. So gehören bereits Erntemaschinen zum Stand der Technik, die über eine Arbeitsbreite von mehr als neun Meter verfügen. Je größer die Arbeitsbreite eines Vorsatzgeräts einer solchen Erntemaschine ist, desto schwieriger ist es für einen die Erntemaschine betreibenden Fahrer, die gesamte Arbeitsbreite zu überwachen und mögliche Überlastungen des Vorsatzgeräts, die zu einer Verstopfung im Vorsatzgerät sowie im Verarbeitungsgerät führen können, rechtzeitig zu erkennen und denselben gegenzusteuern, um solche Verstopfungen zu vermeiden. Es besteht daher Bedarf daran, den Fahrer einer Erntemaschine zu entlasten, um solche Verstopfungen automatisch zu vermeiden.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben einer Erntemaschine und eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Erntemaschine nach Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird die Belastung des Verarbeitungsgeräts ermittelt, wobei dann, wenn die Belastung des Verarbeitungsgeräts größer als ein erster Grenzwert ist bzw. wird, automatisch ein steuerungsseitiges Signal zur Reduzierung der Belastung des Vorsatzgeräts und damit auch des Verarbeitungsgeräts generiert wird. Der Fahrer einer Erntemaschine kann so entlastet werden. Das Risiko von Verstopfungen im Bereich des Vorsatzgeräts sowie im Bereich des Verarbeitungsgeräts kann reduziert werden.
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Vorzugsweise wird die Belastung des Einzugswerks des Verarbeitungsgeräts ermittelt, wobei dann, wenn die Belastung des Einzugswerks größer als ein erster Grenzwert ist bzw. wird, automatisch ein steuerungsseitiges Signal zur Reduzierung der Belastung des Vorsatzgeräts generiert wird. Die Belastung des Einzugswerks kann besonders vorteilhaft über eine Hydraulikdruckerfassung in der Antriebshydraulik oder eine Drehmomenterfassung am Einzugswerk ermittelt werden. Der Fahrer einer Erntemaschine kann entlastet werden. Das Risiko von Verstopfungen im Bereich des Vorsatzgeräts sowie im Bereich des Verarbeitungsgeräts kann besonders zuverlässig reduziert werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird dann, wenn die Belastung des Einzugswerks des Verarbeitungsgeräts größer als der erste Grenzwert und kleiner als ein zweiter Grenzwert ist bzw. wird, automatisch ein steuerungsseitiges Signal zur Reduzierung der Belastung des Vorsatzgeräts generiert, ohne jedoch einen Antrieb des Vorsatzgeräts zu unterbrechen, wohingegen dann, wenn die Belastung des Einzugswerks des Verarbeitungsgeräts größer als ein zweiter Grenzwert ist bzw. wird, automatisch ein steuerungsseitiges Signal zum Unterbrechen des Antriebs des Vorsatzgeräts generiert wird. Diese Vorgehensweise zum Betreiben einer Erntemaschine ist besonders bevorzugt. Bei Erreichen bzw. Überschreiten des ersten, unteren Grenzwerts wird eine steuerungsseitige Maßnahme ergriffen, um die Belastung des Vorsatzgeräts zu reduzieren. Der Antrieb des Vorsatzgeräts wird in diesem Fall jedoch nicht unterbrochen. Liegt die Belastung des Einzugswerks des Verarbeitungsgeräts also zwischen dem ersten, unteren Grenzwert und dem zweiten, oberen Grenzwert, so kann bei reduzierter Vorsatzgerätbelastung weitergeerntet werden. Dann, wenn die Belastung des Einzugswerks des Verarbeitungsgeräts den zweiten, oberen Grenzwert erreicht oder überschreitet, wird der Antrieb des Vorsatzgeräts insbesondere zum Schutz desselben vor Beschädigungen unterbrochen, Einzugswerk und Häckselwerk des Verarbeitungsgeräts werden jedoch weiter angetrieben. Dies erlaubt einen besonders vorteilhaften und effektiven Betrieb einer Erntemaschine.
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Vorzugsweise wird dann, wenn die Belastung des Einzugswerks des Verarbeitungsgeräts der Erntemaschine größer als der erste Grenzwert und kleiner als der zweite Grenzwert ist bzw. wird, die Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine automatisch oder automatisiert auf einen Wert größer Null reduziert. Dann, wenn die Belastung des Einzugswerks des Verarbeitungsgeräts den zweiten, oberen Grenzwert erreicht oder überschreitet, wird die Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine automatisch oder automatisiert auf Null reduziert und, wie oben ausgeführt, der Antrieb des Vorsatzgeräts unterbrochen. Hiermit ist ein besonders vorteilhafter Betrieb der Erntemaschine möglich.
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Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in Anspruch 10 definiert.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 eine Draufsicht auf ein Maisgebiss einer als Feldhäcksler ausgebildeten Erntemaschine; und
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2 ein Detail des Maisgebisses der 1 im Querschnitt.
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1 zeigt eine als Feldhäcksler 1 ausgebildete Erntemaschine.
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Der Feldhäcksler 1 umfasst ein Vorsatzgerät 2, welches als Maisgebiss ausgebildet ist, und welches an ein Trägerfahrzeug 3 gekoppelt ist. Das als Maisgebiss ausgebildete Vorsatzgerät 2 des Feldhäckslers 1 wird vom Trägerfahrzeug 3 zu Erntearbeiten fortbewegt und dient dem Abtrennen von stängelartigem Erntegut wie zum Beispiel Mais oder Sorghum und dem Transport des abgetrennten Ernteguts in Richtung auf ein Verarbeitungsgerät 11, welches Bestandteil des Trägerfahrzeugs 3 ist und welches ein Einzugswerk 13 und ein Häckselwerk 12 umfasst.
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Das Vorsatzgerät 2, nämlich das Maisgebiss, verfügt über mehrere Mäh- und Einzugseinheiten 4, wobei jede Mäh- und Einzugseinheit 4 einerseits um eine vertikale Achse rotierende, umlaufend angetriebene Schneidelemente 6 und andererseits ebenfalls um eine vertikale Achse rotierende, umlaufend angetriebene Förderelemente 5 umfasst. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Mäh- und Einzugseinheit 4, wobei die Schneidelemente 6 an einer trommelartigen Tragstruktur 7 und die Förderelemente 5 an einer trommelartigen Tragstruktur 8 befestigt sind. Im Bereich jeder Mäh- und Einzugseinheit 4 sind die Schneidelemente 6 und die Förderelemente 5 der jeweiligen Mäh- und Einzugseinheit 4 um eine gemeinsame vertikale Achse 9 umlaufend antreibbar.
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Zusätzlich zu den Schneidelementen 6 und den Förderelementen 5 umfasst das Maisgebiss 2 Einspeiseelemente 10. Diese Einspeiseelemente 10 sind in Fahrtrichtung des Feldhäckslers gesehen hinter den Mäh- und Einzugseinheiten 4 angeordnet und dienen dem Transport des abgetrennten, stängelartigen Ernteguts in Richtung auf das Einzugswerk 13 des Verarbeitungsgeräts. Die Einspeiseelemente 10 werden ebenfalls um eine vertikale Achse rotierend, umlaufend angetrieben.
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Das Einzugswerk 13 des Verarbeitungsgeräts 11 wird von mindestens einem Einzugswalzenpaar gebildet, wobei die Einzugswalzen des jeweiligen Einzugswalzenpaars um eine horizontale Achse rotierend, umlaufend angetrieben werden und ferner zusammengedrückt werden, um das Erntegut, welches zwischen denselben hindurchfördert wird, zu einer sogenannten Erntegutmatte zu verdichten. Das Einzugswerk 13 des Verarbeitungsgeräts 11 fördert das zur Erntegutmatte verdichtete Erntegut in Richtung auf das Häckselwerk 12.
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Erfindungsgemäß wird während des Ernteeinsatzes der Erntemaschine 1 die Belastung des Verarbeitungsgeräts 11, vorzugsweise des Einzugswerks 13 des Verarbeitungsgeräts 11, ermittelt. Dann, wenn die Belastung des Verarbeitungsgeräts 11 größer als ein erster Grenzwert ist bzw. wird, wird automatisch ein steuerungsseitiges Signal zur Reduzierung der Belastung des Vorsatzgeräts 2 und damit des Verarbeitungsgeräts generiert. Mit der Erfindung kann demnach ein Fahrer der Erntemaschine 1 aktiv unterstützt werden, um eine Überbelastung des Vorsatzgeräts 2 sowie des Verarbeitungsgeräts 11 und damit letztendlich Verstopfungen desselben, die durch eine Überbelastung verursacht werden, zu vermeiden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Überwachung der Belastung des Einzugswerks 13 des Verarbeitungsgeräts 11 zweistufig.
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Dann, wenn die Belastung des Einzugswerks 13 größer als der erste, untere Grenzwert und kleiner als ein zweiter, oberer Grenzwert ist bzw. wird, wird automatisch das steuerungsseitige Signal zur Reduzierung der Belastung des Vorsatzgeräts 2 generiert, ohne jedoch eine Antriebsverbindung des Vorsatzgeräts 2 zu unterbrechen. Dann, wenn die Belastung des Einzugswerks 13 größer als ein zweiter Grenzwert ist bzw. wird, wird automatisch ein steuerungsseitiges Signal zum Unterbrechen einer Antriebsverbindung des Vorsatzgeräts 2 generiert. Dies erlaubt einen effektiven Betrieb einer Erntemaschine unter Vermeidung von Verstopfungen sowie unter Vermeidung von Beschädigungen.
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Dann, wenn die Belastung des Einzugswerks 13 nur größer als der erste Grenzwert ist bzw. wird, wird die Belastung des Vorsatzgeräts vorzugsweise dadurch reduziert, dass die Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine 1 auf einen Wert größer Null reduziert wird.
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Dann, wenn die Belastung des Einzugswerks 13 zusätzlich größer als der zweite Grenzwert ist bzw. wird, wird die Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine 1 auf Null reduziert und der Antrieb des Vorsatzgeräts 2 unterbrochen. Einzugswerk 13 und Häckselwerk 12 werden jedoch weiter angetrieben.
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Nach einer ersten, vorteilhaften Weiterbildung wird dann, wenn die Belastung des Einzugswerks 13 größer als der erste Grenzwert ist bzw. wird, die Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine 1 automatisch durch ein Steuerungsgerät der Erntemaschine reduziert.
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Nach einer zweiten, alternativen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird dann, wenn die Belastung des Einzugswerks 13 größer als der erste Grenzwert ist bzw. wird, ein Signal zur automatisierten Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine 1 generiert, insbesondere ein Signal, welches den Fahrer automatisiert veranlasst, fahrerseitig die Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine 1 zu reduzieren. Hierbei kann es sich um ein akustisches und/oder optisches Warnsignal handeln, welches ein Steuergerät der Erntemaschine 1 automatisch generiert.
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Die Belastung des Einzugswerks 13 des Verarbeitungsgeräts 11 wird vorzugsweise über eine Drehmomenterfassung am Einzugswerk 13 ermittelt. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Drehmomenterfassung mit Hilfe mindestens einer nicht gezeigten Überlastkupplung oder eines Sensors. Alternativ kann eine Drehmomentfassung am Einzugswerk 13 zur Ermittlung der Belastung desselben auch über eine Stützmomentmessung an einem mit dem Einzugswerk 13 zusammenwirkenden, nicht gezeigten Getriebe bzw. an einer nicht gezeigten Drehmomentmesswelle erfolgen.
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Zusätzlich oder alternativ zur Drehmomenterfassung kann die Belastung des Einzugswerks 13 des Verarbeitungsgeräts 11 auch über eine Hydraulikdruckerfassung am Einzugswerk 13 erfolgen, nämlich ein Hydraulikdruck, der zum Antrieb der Einzugswalzen des jeweiligen Einzugswalzenpaars des Einzugswerks 13 aufgebracht werden muss, um das Erntegut einzuziehen und zum Häckselwerk 12 zu fördern. Dieser Hydraulikdruck kann mit Hilfe eines Drucksensors erfasst werden.
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Zusätzlich oder alternativ zur Drehmomenterfassung und/oder Hydraulikdruckerfassung kann die Belastung des Einzugswerks 13 auch über eine Bildverarbeitung eines Gutstroms im Einzugswerk 13 ermittelt werden. In diesem Zusammenhang ist es möglich, den Gutstrom im Einzugswerk 13 mit Hilfe mindestens einer Kamera optisch zu erfassen und das von der oder jeder Kamera optisch erfasste Bildsignal in einem Bildverarbeitungssystem automatisch auszuwerten, um hieraus die Belastung des Einzugswerks 13 zu ermitteln.
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Zusätzlich zur Drehmomenterfassung und/oder zur Hydraulikdruckerfassung und/oder Bildverarbeitung kann auch eine Drehzahlerfassung an den Einzugswalzen des jeweiligen Einzugswalzenpaars des Einzugswerks 13 zur Ermittlung der Belastung des Einzugswerks 13 durchgeführt werden. Insbesondere kann die Drehmomenterfassung in Kombination mit einer Drehzahlfassung genutzt werden, um die Belastung des Einzugswerks 13 zu ermitteln.
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In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass dann, wenn das am Einzugswerk 13 ermittelte Drehmoment größer als ein erster, unterer Drehmomentgrenzwert ist bzw. wird, und wenn weiterhin die am Einzugswerk 13 ermittelte Drehzahl kleiner als ein erster, oberer Drehzahlgrenzwert ist bzw. wird, darauf geschlossen wird, dass die Belastung des Einzugswerks 13 größer als der erste Grenzwert ist bzw. wird, um dann automatisch ein steuerungsseitiges Signal zur Reduzierung der Belastung des Vorsatzgeräts 2 zu generieren. Dann, wenn das am Einzugswerk 13 ermittelte Drehmoment größer als ein zweiter, oberer Drehmomentgrenzwert ist bzw. wird, und wenn weiterhin die am Einzugswerk 13 ermittelte Drehzahl kleiner als ein zweiter, unterer Drehzahlgrenzwert ist bzw. wird, kann darauf geschlossen wird, dass die Belastung des Einzugswerks 13 größer als der zweite Grenzwert ist bzw. wird, um dann die Antriebsverbindung des Vorsatzgeräts 2 automatisch zu trennen. Einzugswerk 13 und Häckselwerk 12 des Verarbeitungsgeräts 11 werden jedoch weiter angetrieben.
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Die Erfindung ermöglicht eine automatische Unterstützung eines Fahrers einer Erntemaschine 1.
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Für die Erntemaschine 1 lässt sich eine bessere Auslastung erzielen, wobei sich die Anzahl von Störungen bzw. Stopfern im Vorsatzgerät 2 und Verarbeitungsgerät 11 verringern lässt. Die gesamte Häckselkette wird optimiert.
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Die Erntemaschine 1 kann einfach und zuverlässig bis an ihre Leistungsgrenze gebracht und dort sicher betrieben werden.
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Der Fahrer der Erntemaschine 1 wird durch die Erfindung aktiv entlastet.
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Mechanische Belastungen werden reduziert, wodurch sich die Lebensdauer der Erntemaschine 1 erhöht.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steuerungseinrichtung zum Betreiben einer Erntemaschine, insbesondere eine Feldhäckslers, wobei die Steuerungseinrichtung der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient. Die Steuerungseinrichtung verfügt über hardwareseitige und softwareseitige Mittel zur Durchführung des Verfahrens. Bei den hardwareseitigen Mitteln handelt es sich um Datenschnittstellen, um mit den an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen Daten auszutauschen. Als weitere hardwareseitige Mittel umfasst die Steuerungseinrichtung einen Prozessor zur Datenverarbeitung und einen Speicher zur Datenspeicherung. Bei den softwareseitigen Mitteln handelt es sich um Programmbausteine zur Durchführung des Verfahrens.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erntemaschine / Feldhäcksler
- 2
- Vorsatzgerät / Maisgebiss
- 3
- Trägerfahrzeug
- 4
- Mäh- und Einzugseinheit
- 5
- Förderelement
- 6
- Schneidelement
- 7
- Tragstruktur
- 8
- Tragstruktur
- 9
- Achse
- 10
- Einspeiseelement
- 11
- Verarbeitungsgerät
- 12
- Häckselwerk
- 13
- Einzugswerk
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005005700 U1 [0003]
