DE102016107981A1

DE102016107981A1 - Saatgut-Beabstandungssystem für eine Saatgut-Pflanzmaschine

Info

Publication number: DE102016107981A1
Application number: DE102016107981.2A
Authority: DE
Inventors: Matt R. Burk; Nicholas R. Alpers; David L. Westphal
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Current assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2016-11-03
Also published as: BR102016009711A2; US20160316613A1

Abstract

Es ist ein Saatgut-Beabstandungssystem für eine Saatgut-Pflanzmaschine vorgesehen. Das Saatgut-Beabstandungssystem umfasst mehrere Reiheneinheiten der Saatgut-Pflanzmaschine, wobei jede der Reiheneinheiten eine Saatgut-Pflanzeinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um Saatgut mit einem spezifizierten Intervall abzugeben. Ebenso ist zumindest ein Positionssensor zum Überwachen einer Bodengeschwindigkeit der Saatgut-Pflanzeinrichtung umfasst, wobei jede Saatgut-Pflanzeinrichtung basierend auf der Geschwindigkeit, die durch den Positionssensor detektiert wird, einzeln einstellbar ist.

Description

VERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/155,066, die am 30. April 2015 eingereicht wurde und die hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingebunden ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die hierin beschriebenen Ausführungsformen betreffen eine Saatgut-Pflanzmaschine und insbesondere ein Saatgut-Beabstandungssystem für eine Saatgut-Pflanzmaschine.
Herkömmliche Pflanzgeräte, die derzeit in der Landwirtschaft verwendet werden und üblicherweise als ”Pflanzmaschinen” bezeichnet werden, verwenden einen Saatgut-Kanalöffner, typischerweise in der Form einer Scheibe, der einen Kanal oder eine Furche im Boden für das Ablegen von Saatgut erzeugt. Die Pflanzmaschinen umfassen zumindest eine, typischerweise aber mehrere Reiheneinheiten, welche das Saatgut pflanzen. Bediener der Pflanzmaschinen wünschen einen bestimmten Abstand zwischen der Anordnung des Saatguts, wenn sich die Pflanzmaschine über den Boden bewegt. Mit anderen Worten ist es wünschenswert, ein Saatgut mit bestimmten beabstandeten Intervallen in der Bewegungsrichtung der Pflanzmaschine zu pflanzen. Während der Bewegung der Pflanzmaschine wird das Saatgut abgegeben. Während bestimmter Manöver, wie beispielsweise beim Kurvenfahren, wird jedoch ein ungleichmäßiger Abstand zwischen verschiedenen Reiheneinheiten beobachtet. Dieses Problem wird insbesondere bei breiten Pflanzmaschinen verschlimmert, die bis zu 90 Fuß (27,43 m) oder mehr breit sein können. Zusätzlich kann ein ungleichmäßiges Gelände ebenso zu einem uneinheitlichen Abstand des Saatguts führen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung ist ein Saatgut-Beabstandungssystem für eine Saatgut-Pflanzmaschine vorgesehen. Das Saatgut-Beabstandungssystem umfasst mehrere Reiheneinheiten der Saatgut-Pflanzmaschine, wobei jede der Reiheneinheiten eine Saatgut-Pflanzeinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um Saatgut mit einem spezifizierten Intervall abzugeben. Ebenso ist zumindest ein Positionssensor zum Überwachen einer Bodengeschwindigkeit der Saatgut-Pflanzeinrichtung umfasst, wobei jede Saatgut-Pflanzeinrichtung basierend auf der Geschwindigkeit, die durch den Positionssensor detektiert wird, einzeln einstellbar ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung umfasst ein automatisches Saatgut-Beabstandungssystem für eine Saatgut-Pflanzmaschine eine Controllereinheit. Ebenso sind mehrere Reiheneinheiten der Saatgut-Pflanzmaschine umfasst, wobei jede der Reiheneinheiten eine Saatgut-Pflanzeinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um das Saatgut mit einem spezifizierten Intervall abzugeben. Ferner ist ein Positionssensor zum Überwachen einer Bodengeschwindigkeit jeder Reiheneinheit umfasst, wobei der Positionssensor in Verbindung mit der Controllereinheit betreibbar ist. Weiterhin ist ein Elektromotor umfasst, der an jeder Reiheneinheit angeordnet ist und mit der Controllereinheit in funktionaler Verbindung steht, um ein Signal von dieser zu empfangen, wobei der Elektromotor mit einer jeweiligen Saatgut-Pflanzeinrichtung jeder Reiheneinheit funktional gekoppelt ist, um die Saatgut-Pflanzeinrichtung basierend auf der Geschwindigkeit, die durch den Positionssensor detektiert wird, einzeln einzustellen.
Diese und andere Vorteile und Merkmale werden anhand der nachfolgenden Beschreibung offensichtlicher werden, wenn die Beschreibung mit den Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der Gegenstand, der als die Erfindung angesehen wird, wird in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung speziell aufgezeigt und klar beansprucht. Die vorstehenden und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung offensichtlich werden, wenn die Beschreibung mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird, von denen:
1 eine Teilansicht einer Saatgut-Pflanzmaschine ist, die von einem Traktor gezogen wird;
2 eine Perspektivansicht eines Saatgut-Beabstandungssystems der Pflanzmaschine ist;
3 eine Perspektivansicht einer Antriebsbaugruppe des Saatgut-Beabstandungssystems ist; und
4 eine Perspektivansicht einer Getriebeanordnung der Antriebsbaugruppe ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nun auf die Figuren Bezug nehmend, in denen die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben wird, ohne selbige einzuschränken, ist ein Saatgut-Beabstandungssystem vorgesehen, um den Abstand von Saatgut in landwirtschaftlichen Anwendungen genau zu steuern.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Traktor 10 mit einer Pflanzmaschine 12, die an diesen angekuppelt ist, schematisch dargestellt. Obgleich dies nicht im Detail dargestellt ist, umfasst die Pflanzmaschine 12 einen festen Hauptrahmen mit Reifen, die an diesem für eine Bewegung entlang des Bodens angebracht sind. Die Pflanzmaschine 12 weist eine Scheibenbaugruppe auf, die verwendet wird, um einen Kanal für ein Saatgut, das abgelegt werden soll, zu schneiden. Die Scheibenbaugruppe ist funktional mit einer Radstelze gekoppelt, die verwendet wird, um die Bodeneindringtiefe während eines Pflanzvorgangs des Saatguts festzulegen. Die Radstelze ist funktional mit einer Radstelzen-Drehachse gekoppelt.
Wie gezeigt ist, umfasst die Pflanzmaschine 12 mehrere Reiheneinheiten 14, die voneinander in einer Querrichtung beabstandet sind. Jede der Reiheneinheiten 14 wird über den Boden bewegt und pflanzt das Saatgut mit beabstandeten Intervallen entlang der Bewegungsrichtung der jeweiligen Reiheneinheit. Die gewünschten beabstandeten Intervalle werden durch einen Bediener vorgegeben. Wie man einsehen kann, geben die Reiheneinheiten dann, wenn das Abgeben das Saatguts auf einem gegebenen Zeitintervall basiert und wenn die Pflanzmaschine 12 eine Drehung ausführt, das Saatgut aufgrund der unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten, die an jeder Reiheneinheit wahrgenommen werden, mit variierenden Intervallen ab. Dies ist durch die unterschiedlichen Krümmungsradien der mehreren Reiheneinheiten 14 während eines Kurvenfahrtmanövers bedingt. Beispielsweise verteilt während einer weiten Kurve die Reiheneinheit an der innersten Position der Kurve eine Menge des Saatguts im Vergleich zu einer Reiheneinheit an einer äußersten Position über einen kleineren Bereich. Dies führt zu einer konzentrierteren Saatgutpflanzung bei der innersten Reiheneinheit im Vergleich zu der spärlichen Saatgutanpflanzung bei der äußersten Reiheneinheit. Dieses Problem ist noch mehr ausgeprägt, wenn die Breite der Pflanzmaschine zunimmt. Die Anzahl der Reiheneinheiten und die Gesamtbreite der Pflanzmaschine in der Querrichtung kann basierend auf der speziellen Anwendung variieren, und es ist einzusehen, dass die Breite in einigen Fällen 90 Fuß (27,43 m) überschreiten kann.
Nun auf 2 Bezug nehmend und unter weiterer Bezugnahme auf 1 stellen die hierin beschriebenen Ausführungsformen zum Überwinden der vorstehend beschriebenen Nachteile ein Saatgut-Beabstandungssystem 16 bereit, das den Abstand des Saatguts elektrisch misst. Das System 16 umfasst einen Positionssensor 20, der funktional mit der Radstelzenachse gekoppelt ist, um während des Betriebs Geschwindigkeitsmesswerte zu erfassen. Ein Signal wird von dem Positionssensor 20 an einen elektrischen Antriebsmotor 18 und an eine Controllereinheit 22 in dem Traktor 10 gesendet. Die Controllereinheit 22 umfasst eine Anzeigeeinrichtung für den Bediener, mit welcher dieser in Wechselwirkung tritt. Der Bediener kann anschließend während des Betriebs den Abstand des Saatguts überwachen und steuern. Der elektrische Antriebsmotor 18 ist mit zumindest einer Komponente oder Baugruppe funktional gekoppelt, die den Abstand des Saatguts einstellt, indem ein Haupt-Zellenrad eingestellt wird. Insbesondere ist der elektrische Antriebsmotor 18 mit einer Antriebswelle 40 für das Haupt-Zellenrad funktional gekoppelt (3), welche mit dem Haupt-Zellenrad für dessen Einstellung gekoppelt ist, wie nachstehend im Detail beschrieben ist. Diese Betriebsweise wird über jede der Reiheneinheiten 14 ausgeführt, um den Abstand des Saatguts für jede Reiheneinheit unabhängig zu überwachen und zu steuern, anstatt sich auf ein einziges Steuerschema zu verlassen, das über alle Reiheneinheiten 14 einheitlich angewendet wird.
Nun auf 3 und 4 Bezug nehmend, ist eine Antriebsbaugruppe 50 für das Saatgut-Beabstandungssystem 16 dargestellt. 3 stellt das Antriebssystem 50 mit einer Gehäusebaugruppe 23 dar, während die Gehäusebaugruppe 23 in 4 entfernt ist, um bestimmte Merkmale der Systemantriebsbaugruppe 50 besser zu veranschaulichen. Der Elektromotor 18 ist dargestellt und weist eine Ausgangswelle 44 auf. Der spezielle Typ des verwendeten Elektromotors kann in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung variieren, bei bestimmten Ausführungsformen ist der elektrische Antriebsmotor 18 jedoch ein 3-Phasen-12-Volt-Gleichstrommotor. Bei solchen Ausführungsformen ermöglicht der 12-Volt-Gleichstrommotor eine direkte Stromversorgung über Leitungen mittels der Batterie des Traktors.
Unabhängig vom Typ des Motors ist die Ausgangswelle 44 funktional mit einer Schneckengetriebeanordnung 46 gekoppelt, die nicht rückfahrbar ist, um die Schneckengetriebeanordnung 46 anzutreiben. Spezieller ist die Ausgangswelle 44 funktional mit einer Schnecke 48 der Anordnung 46 gekoppelt, die ein Schneckenrad 49 dreht, mit welchem die Schnecke 48 in Eingriff steht. Das Übersetzungsverhältnis der Schneckengetriebeanordnung 26 kann in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung variieren, bei bestimmten Ausführungsformen wird jedoch ein Schneckengetriebe mit 15:1 verwendet. Wie in 3 gezeigt ist, umfasst die Gehäusebaugruppe 23 ein Getriebegehäuse 32, welches die Schneckengetriebeanordnung 46 gegenüber der Umgebung verschließt, um eine funktionale Integrität der Schneckengetriebeanordnung 46 aufrechtzuerhalten.
Das Schneckenrad 49 ist mit der Antriebswelle 40 für das Haupt-Zellenrad funktional gekoppelt oder einstückig mit dieser gebildet, um den Abstand des Saatguts basierend auf der Geschwindigkeitsdetektion mit dem vorstehend beschriebenen Positionssensor 20 einzustellen, der an jeder Reiheneinheit 14 angeordnet ist.
Im Betrieb stellt ein Bediener eine Eingabe mittels der Controllereinheit 22 bereit (1), um ein Signal an den Elektromotor 18 zu senden, der die Schneckengetriebeanordnung 46 antreibt, um die Antriebswelle 40 für das Haupt-Zellenrad zu drehen. Die Drehung der Antriebswelle 40 für das Haupt-Zellenrad führt zu einer Einstellung des Haupt-Zellenrades, um den Abstand beim Pflanzen des Saatguts zu steuern.
Vorteilhafterweise ermöglicht das Saatgut-Beabstandungssystem 16, die Bodengeschwindigkeit über mehrere Reiheneinheiten zu variieren, wenn sich breitere Pflanzmaschinen im Feld über gekrümmte oder abgewinkelte Profile bewegen. Zusätzlich profitieren Pflanzmaschinen mit doppelten Reiheneinheiten davon, dass das Saatgut-Beabstandungssystem 16 in der Lage ist, einen alternativen Abstand für das Saatgut innerhalb derselben Reiheneinheiten zu programmieren. Dies ermöglicht dem Bediener, die Effizienz der Bodennutzung zu maximieren.
Obgleich die Erfindung im Detail in Verbindung mit lediglich einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben wurde, ist leicht verständlich, dass die Erfindung nicht auf solche offenbarte Ausführungsformen beschränkt ist. Stattdessen kann die Erfindung modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl von Varianten, Veränderungen, Ersetzungen oder äquivalenten Anordnungen zu umfassen, die hierin vorstehend nicht beschrieben sind, aber dem Geist und dem Umfang der Erfindung entsprechen. Obgleich verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich zusätzlich, dass Aspekte der Erfindung lediglich einige der beschriebenen Ausführungsformen umfassen können. Dementsprechend soll die Erfindung nicht derart aufgefasst werden, dass sie durch die vorstehende Beschreibung eingeschränkt ist.

Claims

Saatgut-Beabstandungssystem für eine Saatgut-Pflanzmaschine, umfassend: mehrere Reiheneinheiten der Saatgut-Pflanzmaschine, wobei jede der Reiheneinheiten eine Saatgut-Pflanzeinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um das Saatgut mit einem spezifizierten Intervall abzugeben; und zumindest einen Positionssensor zum Überwachen einer Bodengeschwindigkeit der Saatgut-Pflanzeinrichtung, wobei jede Saatgut-Pflanzeinrichtung basierend auf der Geschwindigkeit, die durch den Positionssensor detektiert wird, einzeln einstellbar ist.
Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 1, wobei jede der Reiheneinheiten einen jeweiligen Positionssensor aufweist.
Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 1, wobei die Saatgut-Pflanzeinrichtung ein Haupt-Zellenrad umfasst, das einstellbar ist, um das spezifizierte Intervall für das Abgeben des Saatguts zu modifizieren.
Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 3, ferner eine Antriebsbaugruppe umfassend, welche das Haupt-Zellenrad einstellt, wobei die Antriebsbaugruppe umfasst: eine Antriebswelle für das Haupt-Zellenrad, die mit dem Haupt-Zellenrad funktional gekoppelt ist; und einen Elektromotor, der mit der Antriebswelle für das Haupt-Zellenrad funktional gekoppelt ist, um die Antriebswelle für das Haupt-Zellenrad drehend anzutreiben.
Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 4, wobei der Elektromotor ein 3-Phasen-12-Volt-Gleichstrommotor ist.
Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 4, ferner eine Getriebeanordnung umfassend, die den Elektromotor mit der Antriebswelle für das Haupt-Zellenrad funktional koppelt.
Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 6, wobei die Getriebeanordnung eine Schnecke, die mit einer Ausgangswelle des Elektromotors funktional gekoppelt ist, und ein Schneckenrad umfasst, wobei das Schneckenrad mit der Antriebswelle für das Haupt-Zellenrad funktional gekoppelt ist.
Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 6, ferner eine Gehäusebaugruppe umfassend, die einen Abschnitt der Antriebsbaugruppe gegenüber der Umgebung verschließt.
Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 8, wobei die Gehäusebaugruppe ein Getriebegehäuse umfasst, das die Getriebeanordnung gegenüber der Umgebung verschließt.
Automatisches Saatgut-Beabstandungssystem für eine Saatgut-Pflanzmaschine, umfassend: eine Controllereinheit; mehrere Reiheneinheiten der Saatgut-Pflanzmaschine, wobei jede der Reiheneinheiten eine Saatgut-Pflanzeinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um Saatgut mit einem spezifizierten Intervall abzugeben; einen Positionssensor zum Überwachen einer Bodengeschwindigkeit für jede Reiheneinheit, wobei der Positionssensor mit der Controllereinheit in funktionaler Verbindung steht; und einen Elektromotor, der an jeder Reiheneinheit angeordnet ist und mit der Controllereinheit in funktionaler Verbindung steht, um ein Signal von dieser zu empfangen, wobei der Elektromotor mit einer jeweiligen Saatgut-Pflanzeinrichtung jeder Reiheneinheit funktional gekoppelt ist, um die Saatgut-Pflanzeinrichtung basierend auf der Geschwindigkeit, die durch den Positionssensor detektiert wird, einzeln einzustellen.
Automatisches Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 10, wobei die Controllereinheit an einem fahrzeugeigenen Ort eines Traktors befestigt ist, der ausgebildet ist, um die Saatgut-Pflanzmaschine zu ziehen.
Automatisches Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 10, ferner ein Haupt-Zellenrad jeder Reiheneinheit umfassend, welche einstellbar ist, um das spezifizierte Intervall für das Abgeben des Saatguts zu modifizieren.
Automatisches Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 12, ferner eine Antriebsbaugruppe umfassend, welche das Haupt-Zellenrad einstellt, wobei die Antriebsbaugruppe eine Antriebswelle für das Haupt-Zellenrad umfasst, die mit dem Haupt-Zellenrad funktional gekoppelt ist, wobei der Elektromotor mit der Antriebswelle für das Haupt-Zellenrad funktional gekoppelt ist, um die Antriebswelle für das Haupt-Zellenrad drehend anzutreiben.
Automatisches Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 13, ferner eine Getriebeanordnung umfassend, die den Elektromotor mit der Antriebswelle für das Haupt-Zellenrad funktional koppelt.
Automatisches Saatgut-Beabstandungssystem nach Anspruch 14, wobei die Getriebeanordnung eine Schnecke, die mit einer Ausgangswelle des Elektromotors funktional gekoppelt ist, und ein Schneckenrad umfasst, wobei das Schneckenrad mit der Antriebswelle für das Haupt-Zellenrad funktional gekoppelt ist.