DE102019107774A1

DE102019107774A1 - Landwirtschaftliche Maschine, vorzugsweise zur Bodenbearbeitung und/oder Aussaat und Verfahren zum Steuern und/oder Regeln der Arbeitstiefe einer Werkzeugeinheit

Info

Publication number: DE102019107774A1
Application number: DE102019107774.5A
Authority: DE
Inventors: Johannes Horsch
Original assignee: Horsch Maschinen GmbH
Current assignee: Horsch Maschinen GmbH
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-10-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Maschine (10), vorzugsweise zur Bodenbearbeitung und/oder Aussaat, mit einen Maschinenrahmen (34), an welchem Maschinenrahmen (34) ein Träger (30) mittels eines Verstellmechanismus in dessen Lage verstellbar gegenüber dem Maschinenrahmen (34) gelagert ist, wobei am Träger (30) zumindest eine Werkzeugeinheit (12) angebracht ist, wessen Arbeitstiefe in Abhängigkeit der mittels des Verstellmechanismus einstellbaren Lage des Trägers (12) und einer sich daraus einstellenden Auslenkung der Werkzeugeinheit (12) gegenüber dem Maschinenrahmen (34), veränderbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in der Rechnereinheit ein Schwellenwert der Auslenkung der Werkzeugeinheit (12) gegenüber dem Maschinenrahmen (34) hinterlegt ist und eine Signalausgabe zur Lageänderung des Trägers (30) durch eine Überschreitung des Schwellenwerts ausgelöst wird.Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Arbeitstiefe einer Werkzeugeinheit (12) einer landwirtschaftlichen Maschine (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Maschine, vorzugsweise zur Bodenbearbeitung und/oder Aussaat mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln der Arbeitstiefe einer Werkzeugeinheit mit den Merkmalen des Verfahrensanspruchs 10.
Eine landwirtschaftliche Maschine, vorzugsweise zur Bodenbearbeitung und/oder Aussaat wurde bspw. durch die EP 2 335 465 A1 bereits bekannt. Diese Maschine umfasst zumindest zwei Querreihen, welche mittels einer motorischen Stelleinrichtung schwenkbar gegenüber einem Maschinenrahmen an diesem gelagert sind. An den Querreihen sind jeweils Bodenbearbeitungselemente angebracht, wobei zumindest einem Bodenbearbeitungselement jeder Querreihe ein Sensorelement zur Erfassung der Auslenkung dieses gegenüber dem Maschinenrahmen zugeordnet ist. In Abhängigkeit der erfassten Auslenkung werden auf Basis eines in einem Bordcomputer hinterlegten Auswerteprogramms die motorischen Stelleinrichtungen der Querreihen derartig angesteuert, dass die Auslenkungen der Bodenbearbeitungselemente der zwei Querreihen zumindest weitgehend gleich sind.
Zwar kann mit der somit aus dem Stand der Technik bekannten landwirtschaftlichen Maschine die Einhaltung einer geforderten Arbeitstiefe verbessert werden, jedoch sind hierfür eine Mehrzahl von Sensorelementen und motorischen Stellelementen erforderlich sowie darüber hinaus ein entsprechendes Auswerteprogramm, wodurch diese Maschine sehr teuer, sehr wartungsintensiv und zudem aufwendig ist. Insbesondere erfolgt bei der aus dem Stand der Technik bekannten Maschine eine permanente Steuerung und/oder Regelung der motorischen Stelleinrichtungen, selbst bei geringen Unterschieden der Bodenbedingungen und der damit hervorgerufenen Veränderung der Auslenkung. Aufgrund der Vielzahl an motorischen Stelleinrichtungen und der Trägheit dieser, ist jedoch eine schnelle Veränderung der Auslenkungen der Bodenbearbeitungselemente nicht möglich, was zur Folge hat, dass eine auf Basis von Bodenbedingungen erforderliche Einstellung der Auslenkung erst verspätet erreicht wird und insbesondere erst erreicht wird, wenn bereits wieder andere Bodenbedingungen vorherrschen. Insbesondere wird mit der aus dem Stand der Technik bekannten landwirtschaftlichen Maschine eine dauerhafte Ansteuerung der motorischen Stelleinrichtungen durchgeführt, selbst bei nur geringen Unterschieden der Bodenbedingungen, wodurch jedoch entsprechend große Anforderungen an die Stelleinrichtung und den Bordcomputer gestellt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine landwirtschaftliche Maschine zur Verfügung zu stellen, mit der mit einfachen Mitteln auch bei wechselnden Bodenbedingungen eine gleichbleibende Arbeitstiefe erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine landwirtschaftliche Maschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln der Arbeitstiefe einer Werkzeugeinheit mit den Merkmalen des Verfahrensanspruchs 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Maschine, vorzugsweise zur Bodenbearbeitung und/oder zur Aussaat. Die Maschine umfasst zumindest einen Maschinenrahmen, an welchem Maschinenrahmen ein Träger mittels eines Verstellmechanismus in dessen Lage verstellbar gegenüber dem Maschinenrahmen gelagert ist, wobei am Träger zumindest eine Werkzeugeinheit angebracht ist, wessen Arbeitstiefe in Abhängigkeit der mittels des Verstellmechanismus einstellbaren Lage des Trägers und einer sich daraus einstellenden Auslenkung der Werkzeugeinheit gegenüber dem Maschinenrahmen veränderbar ist.
Darüber hinaus umfasst die landwirtschaftliche Maschine zumindest eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Auslenkung der Werkzeugeinheit gegenüber dem Maschinenrahmen sowie eine mit der Erfassungseinrichtung wirkverbundene Rechnereinheit.
Um eine landwirtschaftliche Maschine zur Verfügung zu stellen, mit der mit einfachen Mitteln auch bei wechselnden Bodenbedingungen eine gleichbleibende Arbeitstiefe erreicht werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in der Rechnereinheit ein Schwellenwert der Auslenkung der Werkzeugeinheit gegenüber dem Maschinenrahmen hinterlegt ist und eine Signalausgabe zur Lageänderung des Trägers durch eine Überschreitung des Schwellenwerts ausgelöst wird.
Mittels der somit geschaffenen landwirtschaftlichen Maschine kann eine konstante Arbeitstiefe auch bei wechselnden Bodenbedingungen gewährleistet werden, wobei dies durch Verwendung von Schwellenwerten für eine zulässige Auslenkung bei einem wesentlich vereinfachten Aufbau der Maschine gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Maschinen erreicht wird.
Zweckmäßig kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass in einem definierbaren Bereich, welcher durch einen Schwellenwert definiert wird, keine Signalausgabe zur Veränderung der Lage des Trägers erfolgt, wodurch geringe Änderungen der Bodenbedingungen keine Auswirkung auf die Lage des Trägers haben, sondern nur derartige Bodenbedingungen, welche eine wesentliche Veränderung der Auslenkung der Werkzeugeinheit hervorrufen. Dies hat wiederum den Vorteil, dass die Anforderungen an die Rechnereinheit und den Verstellmechanismus wesentlich geringer sind als bei den aus dem Stand der Technik bekannten landwirtschaftlichen Maschinen, wodurch hierfür insbesondere auch einfache und günstige Komponenten verwendet werden können.
Um eine gewünschte Signalausgabe zu erhalten, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass eine Signalausgabe mittels einer Rechnereinheit erfolgt, wobei in der Rechnereinheit ein Steuerungs- und/oder Regelungsprogramm hinterlegt ist, welches derartig ausgeführt ist, dass mittels diesem eine Auswertung erfolgt, ob die mittels der Erfassungseinrichtung erfasste Auslenkung der Werkzeugeinheit innerhalb eines Schwellenwerts liegt oder einen Schwellenwert überschreitet.
Im Steuerungs- und/oder Regelungsprogramm kann zudem eine Sollauslenkung hinterlegt sein, welche Sollauslenkung insbesondere auf Basis einer gewünschten Arbeitstiefe definiert sein kann. Es wäre zudem denkbar, dass die Sollauslenkung durch einen Schwellenwert definiert ist, d.h. dass die Sollauslenkung durch einen durch Schwellenwerte definierten Bereich entspricht.
Dementsprechend kann die Auswertung des Steuerungs- und/oder Regelungsprogramms insbesondere einen Abgleich zwischen einer Sollauslenkung und/oder einem Schwellenwert der Sollauslenkung und einer mittels der Erfassungseinrichtung erfassten Istauslenkung durchführen.
Zur Befehlseingabe und/oder zur Anzeige eines Maschinenstatus kann die landwirtschaftliche Maschine mit einer Bedienvorrichtung (z.B. Bedientableau, Terminal, mobiles Endgerät, oder dergl.) verbindbar sein oder eine derartige umfassen. Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Rechnereinheit mit der Bedienvorrichtung verbindbar sein oder die Rechnereinheit kann eine derartige Bedienvorrichtung umfassen, wobei die Signalausgabe insbesondere eine optische und/oder akustische Signalausgabe mittels der Bedienvorrichtung umfassen kann. Ergänzend oder alternativ kann die Signalausgabe insbesondere einen Hinweis für eine Lageänderung des Trägers mittels des Verstellmechanismus umfassen. Die Signalausgabe mittels der Bedienvorrichtung kann insbesondere derartig sein, dass diese Hinweise zur Veränderung der Lage des Trägers mittels der Verstelleinrichtung anzeigt und/oder ausgibt.
Die landwirtschaftliche Maschine umfasst darüber hinaus eine Rechnereinheit, mittels welcher Rechnereinheit die Erfassungseinrichtung verbunden ist oder verbindbar ist. Die Rechnereinheit und die Erfassungseinrichtung können zudem Bestandteil einer Steuereinrichtung sein. Dabei kann die Steuereinrichtung zur elektrischen und/oder hydraulischen und/oder pneumatischen Signalübertragung und/oder Befehlsübertragung ausgebildet sein.
Um einen Verstellmechanismus zur Verfügung zu stellen, mittels welchem eine möglichst große Variabilität erreicht wird, kann zudem vorgesehen sein, dass der Träger mittels des Verstellmechanismus mittels einer quer zu einer Vorwärtsrichtung orientierten Achse drehbar gegenüber dem Maschinenrahmen gelagert ist und/oder höhenverstellbar gegenüber dem Maschinenrahmen gelagert ist.
Eine vorteilhafte Ausbildungsform des Verstellmechanismus kann vorsehen, dass der Träger drehbar am Verstellmechanismus gelagert ist und mittels des Verstellmechanismus mit dem Maschinenrahmen verbunden ist.
Der Träger ist zweckmäßig insbesondere quer zur Vorwärtsrichtung der landwirtschaftlichen Maschine orientiert. Der Träger ist zudem mittels einer quer zur Vorwärtsrichtung orientierten Achse drehbar zum Maschinenrahmen angeordnet. Dabei kann die Achse einer Längsachse des Trägers oder einer parallelen zur Längsachse des Trägers entsprechen.
Der Verstellmechanismus kann bspw. durch eine Parallelogrammanordnung und/oder durch eine Verschiebeeinheit und/oder durch eine Dreheinheit gebildet sein. Das heißt, dass der Träger bspw. mittels einer Parallelogrammanordnung und/oder mit einer Verschiebeeinheit und/oder einer Dreheinheit mit dem Maschinenrahmen verbunden ist und somit insbesondere höhenverstellbar gegenüber dem Maschinenrahmen oder einer Bodenoberfläche ist.
Gemäß einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Verstellmechanismus zur Lageänderung des Trägers eine motorische Stelleinrichtung aufweist, wobei die Signalausgabe insbesondere eine Steuerung der motorischen Stelleinrichtung umfasst.
Insbesondere kann somit eine automatisierte Steuerung der motorischen Stelleinrichtung in Abhängigkeit einer Auslenkung der Werkzeugeinheit erfolgen, wodurch eine gewünschte Sollauslenkung und dementsprechend eine gewünschte Arbeitstiefe möglichst exakt eingehalten werden kann, wobei eine Steuerung wiederum in Abhängigkeit eines Schwellenwerts erfolgt.
Die motorische Stelleinrichtung kann einen oder mehrere Aktoren umfassen, bspw. hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektrisch betriebene Aktoren (z. B. Zylinder, Linearantriebe, Motoren oder dergl.).
Es ist möglich, dass der Verstellmechanismus eine motorische Stelleinrichtung und ein mechanisches Verstellelement umfasst. Dabei kann das mechanische Stellelement bspw. eine Spindel oder ein Rastsystem oder dergl. sein oder kann einem derartigen entsprechen.
Die Erfindung kann vorsehen, dass zumindest eine Werkzeugeinheit schwenkbar am Träger angebracht ist, wobei die schwenkbare Lagerung der Werkzeugeinheit zumindest ein Federelement umfasst und wobei die Werkzeugeinheit mittels des zumindest einen Federelements mit definierter Vorspannkraft gegen eine Bodenfläche pressbar ist.
Das Federelement kann insbesondere durch eine aus dem Stand der Technik bekannte Elastomerlagerung (z.B. Gummischnurlagerung) gebildet sein. Dabei kann in Abhängigkeit der Lage des Trägers gegenüber dem Maschinerahmen, insbesondere gegenüber einer Bodenfläche, die mittels des zumindest einen Federelements erzeugte Vorspankraft verändert werden.
Es ist möglich, dass die Erfassungseinrichtung insbesondere einer Werkzeugeinheit zugeordnet ist. Zweckmäßig kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Erfassungseinrichtung ausgebildet ist, die Auslenkung der Werkzeugeinheit gegenüber dem Maschinenrahmen zu erfassen.
Die Erfassungseinrichtung kann wenigstens einen Winkelsensor umfassen und/oder entsprechen. Die Erfassungseinrichtung kann alternativ oder ergänzend wenigstens einen Beschleunigungssensor und/oder einen Abstandssensor umfassen und/oder entsprechen.
Um eine landwirtschaftliche Maschine zu schaffen, bei der keine dauerhafte Signalausgabe zur Lageänderung erforderlich ist, kann gemäß einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass eine durch eine Überschreitung des Schwellenwerts ausgelöste Signalausgabe erst nach Erreichung einer Mindestzeit der Überschreitung des Schwellenwertes erfolgt. Hierbei kann die Mindestzeit wenigstens 0,5 Sekunden oder wenigstens 1 Sekunde oder wenigstens 2 Sekunden oder wenigstens 5 Sekunden betragen.
Der Schwellenwert kann durch einen Winkelbereich der Auslenkung der Werkzeugeinheit gegenüber dem Maschinenrahmen definiert sein. So kann vorgesehen sein, dass der Schwellenwert durch einen Winkelbereich der Auslenkung der Werkzeugeinheit ausgehend von der Sollauslenkung definiert ist. Dabei kann der Winkelbereich gegenüber der Sollauslenkung sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn gleich sein und kann bspw. mindestens +/- 10° oder mindestens +/-5° oder mindestens +/- 3° betragen.
Ebenso wäre es denkbar, dass der Winkelbereich gegenüber der Sollauslenkung im Uhrzeigersinn kleiner als im Gegenuhrzeigersinn ist und im Uhrzeigersinn mindestens 2° oder mindestens 5° oder mindestens 10° beträgt sowie im Gegenuhrzeigersinn mindestens 5° oder mindestens 10° oder mindestens 15° beträgt.
Dabei kann die Richtung im Uhrzeigersinn insbesondere einer zu einer Bodenfläche zugewandten Richtung entsprechen.
Gemäß einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsvariante kann das in der Rechnereinheit hinterlegte Steuerungs- und/oder Regelungsprogramm derartig ausgeführt sein, dass dieses eine Korrelation zwischen der Auslenkung der Werkzeugeinheit und der Drehlage des Trägers und der Arbeitstiefe berechnet. Das heißt, dass das in der Rechnereinheit hinterlegte Steuerungs- und/oder Regelungsprogramm auf Basis der Auslenkung der Werkzeugeinheit eine Arbeitstiefe der Werkzeugeinheit berechnet. Dabei kann dementsprechend auch vorgesehen sein, dass der Schwellenwert durch eine Arbeitstiefe definiert wird.
Die landwirtschaftliche Maschine kann zweckmäßig, eine Grundeinstellung vorsehen, bei der die Werkzeugeinheit mit einer definierten Arbeitstiefe und einer definierten Vorspannkraft entlang einer Bodenfläche geführt wird. Die Grundstellung entspricht hierbei insbesondere einer ersten, mittels der Erfassungseinrichtung, erfassten Auslenkung, insbesondere Sollauslenkung der Werkzeugeinheit gegenüber dem Maschinenrahmen. Während einer Bearbeitung mittels der landwirtschaftlichen Maschine, kann die Werkzeugeinheit entlang Bodenflächen mit unterschiedlichen Eigenschaften geführt werden, d.h. entlang Bodenflächen geführt werden, welche bspw. härter oder weicher sind. Wird die Werkzeugeinheit bei gleichbleibender Vorspannkraft bspw. entlang einer weicheren Bodenfläche geführt, wird die Auslenkung gegenüber einem Maschinenrahmen größer, da die Werkzeugeinheit weiter in die Bodenfläche eindringt. Übersteigt die Auslenkung hierbei einen definierten Schwellenwert, erfolgt auf Basis eines in der Rechnereinheit hinterlegten Steuerungs- und/oder Regelungsprogramms eine entsprechende Signalausgabe zur Veränderung der Lage des Trägers, an welchem die Werkzeugeinheit montiert ist; in diesem Fall insbesondere zur Veränderung der Lage derartig, dass die Vorspannkraft und/oder die Arbeitstiefe verringert wird. In umgekehrter Weise kann das gleiche gelten. Wird die Werkzeugeinheit bei gleichbleibender Vorspannkraft bspw. entlang einer härteren Bodenfläche geführt, wird die Auslenkung gegenüber einem Maschinenrahmen kleiner, da die Werkzeugeinheit nicht mehr so weit in die Bodenfläche eindringt. Übersteigt die Auslenkung hierbei einen definierten Schwellenwert, erfolgt auf Basis eines in der Rechnereinheit hinterlegten Steuerungs- und/oder Regelungsprogramms eine entsprechende Signalausgabe zur Veränderung der Lage des Trägers an dem die Werkzeugeinheit montiert ist; in diesem Fall insbesondere zur Veränderung der Lage derartig, dass die Vorspannkraft und/oder die Arbeitstiefe erhöht wird.
Die landwirtschaftliche Maschine ist vorzugsweise eine Maschine zur Bodenbearbeitung und/oder zur Aussaat, d.h. das insbesondere die Werkzeugeinheiten zur Bodenbearbeitung und/oder zur Aussaat ausgebildet sind. Als Werkzeugeinheiten können bspw. Säschare oder Zinken, oder dergl. Verwendung finden. Die Werkzeugeinheiten können bspw. ein Bodenbearbeitungselement und eine Tiefenführungs- und/oder Druckrolle aufweisen. Das Bodenbearbeitungselement kann bspw. durch zumindest eine Schneidscheibe gebildet sein. Das Bodenbearbeitungselement und die Tiefenführungs- und/oder Druckrolle können fest verbunden sein.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass die Begriffe „Steuern“ und „Regeln“ bzw. „Steuerung“ und „Regelung“ sich auf elektronische und/oder pneumatische und/oder hydraulische Steuerungen beziehen können, die je nach Ausbildung Steuerungsaufgaben und/oder Regelungsaufgaben übernehmen können. Auch wenn hierin der Begriff „Steuern“ verwendet wird, kann damit gleichsam zweckmäßig auch „Regeln“ umfasst sein. Ebenso kann bei Verwendung des Begriffs „Regeln“ gleichsam auch ein „Steuern“ damit umfasst sein.
Wenn zuvor die erfindungsgemäße landwirtschaftliche Maschine beschrieben wurde, so sei an dieser Stelle ausdrücklich betont, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der landwirtschaftlichen Maschine erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des nachfolgenden erfindungsgemäßen Verfahren betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen von der landwirtschaftlichen Maschine die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert werden, gleichermaßen Teilaspekte der landwirtschaftlichen Maschine sein können.
Zur Lösung der Aufgaben umfasst die Erfindung zudem ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Arbeitstiefe einer Werkzeugeinheit einer landwirtschaftlichen Maschine, vorzugsweise einer landwirtschaftlichen Maschine zur Bodenbearbeitung und/oder Aussaat.
Das Verfahren umfasst eine Mehrzahl an Verfahrensschritten, welche kontinuierlich und/oder periodisch durchgeführt werden.
Gemäß einem ersten Schritt umfasst das Verfahren ein Bereitstellen einer Maschine mit einen Maschinenrahmen, an welchem Maschinenrahmen ein Träger mittels eines Verstellmechanismus in dessen Lage verstellbar gegenüber dem Maschinenrahmen gelagert ist, wobei am Träger zumindest eine Werkzeugeinheit angebracht ist, wessen Arbeitstiefe in Abhängigkeit der mittels des Verstellmechanismus einstellbaren Lage des Trägers und einer sich daraus einstellenden Auslenkung der Werkzeugeinheit gegenüber dem Maschinenrahmen veränderbar ist, sowie einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Auslenkung einer Werkzeugeinheit gegenüber dem Maschinenrahmen, sowie mit einer mit der Erfassungseinrichtung wirkverbundenen Rechnereinheit.
In einem weiteren Schritt umfasst das Verfahren eine Definition einer Sollauslenkung der Werkzeugeinheit sowie die Definition eines Schwellenwerts der Sollauslenkung der Werkzeugeinheit gegenüber dem Maschinenrahmen. Es wird somit definiert, welche Auslenkung die Werkzeugeinheit erfahren kann, ohne hierbei eine Lageänderung des Trägers auszulösen.
Weiter umfasst das Verfahren eine Führung der Werkzeugeinheit entlang einer Bodenfläche. Dies kann insbesondere mittels einer landwirtschaftlichen Maschine wie hierin beschrieben erfolgen.
In einem weiteren Schritt des Verfahrens erfolgt ein Abgleich der mittels der Erfassungseinrichtung erfassten Istauslenkung mit der Sollauslenkung und/oder dem Schwellenwert.
Auf Basis des Abgleichs der mittels der Erfassungseinrichtung erfassten Istauslenkung mit der Sollauslenkung und/oder dem Schwellenwert erfolgt in einem weiteren Schritt des Verfahrens eine Signalausgabe zur Veränderung der Drehlage des Trägers in Abhängigkeit einer Überschreitung des Schwellenwerts.
Gemäß einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Verstellmechanismus zur Lageänderung des Trägers eine Stelleinrichtung aufweist, wobei die Signalausgabe insbesondere eine Steuerung der motorischen Stelleinrichtung umfasst.
Es ist möglich, dass die durch eine Überschreitung des Schwellenwertes ausgelöste Signalausgabe erst nach Erreichung einer Mindestzeit der Überschreitung des Schwellenwertes erfolgt, wobei die Mindestzeit wenigstens 0,5 Sekunden oder wenigstens 1 Sekunde oder wenigstens 2 Sekunden oder wenigstens 5 Sekunden beträgt.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Maschine, insbesondere einer landwirtschaftlichen Maschine zur gleichzeitigen Bodenbearbeitung und Aussaat,
2 eine Seitenansicht eines hinteren Abschnitts einer landwirtschaftlichen Maschine gemäß der 1, mit an einem Träger angebrachten Werkzeugeinheiten, welche entlang einer Bodenfläche geführt werden.

Die in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße landwirtschaftliche Maschine und das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet und ausgeführt sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Eine Ausführungsvariante einer landwirtschaftlichen Maschine 10 geht aus der Seitenansicht der 1 hervor. Die landwirtschaftliche Maschine 10 ist als eine zur Bodenbearbeitung und zur Aussaat geeignete Maschine ausgebildet und umfasst als Werkzeugeinheiten 12 in Vorwärtsrichtung 14 betrachtet, zunächst scheibenartige Bodenbearbeitungselemente 16, welchen eine Packerwalze 18 und wiederum anschließend an die Packerwalze 18 als Werkzeugeinheiten 12 Säschare folgen.
Zum Mitführen der jeweils zu verteilenden Güter umfasst die landwirtschaftliche Maschine darüber hinaus einen Vorratsbehälter 22 und ein dem Vorratsbehälter 22 zugeordnetes, ein Gebläse 24, eine Dosiervorrichtung 26 und eine Verteileinrichtung 28 umfassendes Verteilsystem. Dabei kann mittels des Verteilsystems den Werkzeugeinheiten 12 jeweils eine definierte Menge an zu verteilenden Gütern zugeführt werden.
Weitere Details einer Ausführungsform einer landwirtschaftlichen Maschine 10 gehen aus der Seitenansicht der 2 hervor, insbesondere eines hinteren Abschnitts einer landwirtschaftlichen Maschine 10 gemäß der 1, mit an einem Träger 30 angebrachten Werkzeugeinheiten 12, welche in Abhängigkeit einer Lage des Trägers 30 mit eine definierten und/oder definierbaren Arbeitstiefe A entlang einer Bodenfläche geführt werden.
Zum Tragen und Führen der Bauteile und Komponenten der landwirtschaftlichen Maschine 10 umfasst diese einen Maschinenrahmen 34. Dabei ist am Maschinenrahmen 34 ein Träger 30 mittels eines Verstellmechanismus in dessen Lage gegenüber dem Maschinenrahmen 34 veränderbar, gelagert.
Gemäß der Ausführungsformen der 1 und 2 ist der Verstellmechanismus derartig ausgebildet, dass der Träger 30 mittels des Verstellmechanismus mittels einer quer zu einer Vorwärtsrichtung 14 orientierten Achse 36 drehbar gegenüber dem Maschinenrahmen 34 gelagert ist und mittels einer Dreheinheit 38 höhenverstellbar gegenüber dem Maschinenrahmen 34 gelagert ist.
Der Träger 30 ist zweckmäßig insbesondere quer zur Vorwärtsrichtung 14 der landwirtschaftlichen Maschine 10 orientiert. Der Träger 30 ist zudem mittels einer quer zur Vorwärtsrichtung 14 orientierten Achse 30 drehbar zum Maschinenrahmen 34 angeordnet. Dabei entspricht die Achse 36 einer Längsachse des Trägers 30. Zur Drehung des Trägers 30 um die Achse 30 kann zudem eine, insbesondere manuell betätigte Spindel 42 vorgesehen sein.
Der Verstellmechanismus umfasst zur Höhenverstellung eine Dreheinheit 38, wobei die Drehlage der Dreheinheit 38 mittels einer motorischen Stelleinrichtung verändert werden kann. Gemäß der 2 ist die motorische Stelleinrichtung durch einen hydraulisch und/oder elektrisch und/oder pneumatisch betriebenen Aktors gebildet, mittels welchem der Träger 30 mittels der Dreheinheit 38 in Bezug auf die Packerwalze 18 verschwenkt werden kann. In Abhängigkeit eines Verfahrwegs D des Aktors kann somit die Arbeitstiefe A der Werkzeugeinheit 12 verändert werden.
Die Werkzeugeinheiten 12 sind mittels Federelementen am Träger 30 gelagert. Dabei können die Federelemente insbesondere als Elastomerlager ausgebildet sein und können zwischen dem Träger und einem Rahmen der Werkzeugeinheiten 12 angeordnet sein.
Die Federelemente sind insbesondere derartig ausgebildet, dass mittels dieser die Werkzeugeinheiten 12 mit einer definierten und/oder definierbaren Vorspannkraft entlang einer Bodenoberfläche 32 geführt werden können. Insbesondere sind die Federelemente derartig ausgebildet, dass die mittels dieser erzeugbare Vorspannkraft in Abhängigkeit der Lage des Trägers 30 veränderbar ist, zweckmäßig erhöht oder verringert werden kann. Dabei kann die Erhöhung und/oder Verringerung insbesondere in Abhängigkeit einer Auslenkung der Werkzeugeinheit 12 gegenüber dem Maschinenrahmen erfolgen.
Um die jeweilige Auslenkung der Werkzeugeinheit 12 zu ermitteln, ist vorgesehen, dass zumindest einer Werkzeugeinheit 12 einer Erfassungseinrichtung zugeordnet ist. Insbesondere kann die Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Winkels α der Werkzeugeinheit 12 gegenüber dem Maschinenrahmen ausgebildet sein. Dabei kann die Erfassungseinrichtung mit einer Rechnereinheit verbunden werden und es kann wiederum mittels eines in einer Rechnereinheit hinterlegten Steuerungs- und/oder Regelungsprogramms auf Basis eines erfassten Winkels α eine Auswertung bzgl. einer Auslenkung der Werkzeugeinheit 12 erfolgen.
Die Erfassungseinrichtung kann ein zwischen dem Maschinenrahmen 34 und dem Träger 12 und/oder der Werkzeugeinheit 12 angeordneter Winkelsensor sein und/oder einem derartigen entsprechen.
Die Erfindung sieht vor, dass in der Rechnereinheit zudem Schwellenwerte für die Auslenkung der Werkzeugeinheit 12 gegenüber dem Maschinenrahmen 34 hinterlegt sind, bspw. in Form eines Winkelbereichs. Zudem ist vorgesehen, dass bei Überschreitung eines Schwellenwerts mittels eines in der Rechnereinheit hinterlegten Steuerung- und/oder Regelungsprogramms eine Signalausgabe zur Veränderung der Lage des Trägers 30 erfolgt.
Zur Signalausgabe kann vorgesehen sein, dass die Rechnereinheit mit einer Bedienvorrichtung 40 verbindbar ist oder eine derartige umfasst und mittels dieser eine optische und/oder akustische Signalausgabe erfolgt. Wie in den 1 und 2 dargestellt umfasst der Verstellmechanismus zur Veränderung der Drehlage des Trägers 30 eine Spindel 42, d.h. in Abhängigkeit der Signalausgabe kann eine Bedienperson die Drehlage des Trägers 30 entsprechend verändern, um somit die gewünschte Arbeitstiefe zu erreichen.
Es wäre auch denkbar, dass die Drehlage des Trägers 30 mittels einer motorischen Stelleinrichtung, z.B. gebildet durch einen oder mehreren motorische Antriebseinheiten wie bspw. hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektrisch betriebene Zylinder, Motoren, Linearantriebe, Spindelantriebe oder dergl., erfolgt. Wobei die Drehlage des Trägers 30 mittels der motorischen Stelleinrichtung insbesondere steuer- und/oder regelbar ist und wobei mittels der Signalausgabe eine Ansteuerung der motorischen Stelleinrichtung erfolgt.
Die landwirtschaftliche Maschine 10 kann zweckmäßig eine Grundeinstellung vorsehen, bei der die Werkzeugeinheit 12 mit einer definierten Arbeitstiefe und einer definierten Vorspannkraft entlang einer Bodenfläche 32 geführt wird. Die Grundstellung entspricht hierbei insbesondere einer ersten, mittels der Erfassungseinrichtung, erfassten Auslenkung, insbesondere Sollauslenkung der Werkzeugeinheit 12 gegenüber dem Maschinenrahmen 34. Während einer Bearbeitung mittels der landwirtschaftlichen Maschine 10 kann die Werkzeugeinheit 12 entlang Bodenflächen 32 mit unterschiedlichen Eigenschaften geführt werden, d.h. entlang Bodenflächen 32 geführt werden, welche bspw. härter oder weicher sind. Wird die Werkzeugeinheit 12 bei gleichbleibender Vorspannkraft bspw. entlang einer weicheren Bodenfläche 32 geführt, wird die Auslenkung gegenüber einem Maschinenrahmen 34 größer, da die Werkzeugeinheit 12 weiter in die Bodenfläche 32 eindringt. Übersteigt die Auslenkungen hierbei einen definierten Schwellenwert, erfolgt auf Basis eines in der Rechnereinheit hinterlegten Steuerungs- und/oder Regelungsprogramms eine entsprechende Signalausgabe zur Veränderung der Lage des Trägers 30, an welchem die Werkzeugeinheit 12 montiert ist, in diesem Fall insbesondere zur Veränderung der Lage derartig, dass die Vorspannkraft und/oder die Arbeitstiefe verringert wird. In umgekehrter Weise kann das gleiche gelten. Wird die Werkzeugeinheit 12 bei gleichbleibender Vorspannkraft bspw. entlang einer härteren Bodenfläche 32 geführt, wird die Auslenkung gegenüber einem Maschinenrahmen 34 kleiner, da die Werkzeugeinheit 12 nicht mehr so weit in die Bodenfläche 32 eindringt. Übersteigt die Auslenkungen hierbei einen definierten Schwellenwert, erfolgt auf Basis eines in der Rechnereinheit hinterlegten Steuerungs- und/oder Regelungsprogramms eine entsprechende Signalausgabe zur Veränderung der Lager des Trägers 30, an dem die Werkzeugeinheit 12 montiert ist, in diesem Fall insbesondere zur Veränderung der Lage derartig, dass die Vorspannkraft und/oder die Arbeitstiefe erhöht wird.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich können viele Modifikationen ausgeführt werden, ohne den zugehörigen Bereich zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
Bezugszeichenliste

10: Landwirtschaftliche Maschine
12: Werkzeugeinheit
14: Vorwärtsrichtung
16: Bodenbearbeitungselement
18: Packerwalze
20: Säschar
22: Vorratsbehälter
24: Gebläse
26: Dosiervorrichtung
28: Verteileinrichtung
30: Träger
32: Bodenfläche
34: Maschinenrahmen
36: Achse
38: Drehlager, Dreheinheit
40: Bedienvorrichtung
42: Spindel
α: Winkel Werkzeugträger gegenüber Maschinenrahmen
D: Verfahrweg Aktor
A: Arbeitstiefe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2335465 A1 [0002]

Claims

Landwirtschaftliche Maschine (10), vorzugsweise zur Bodenbearbeitung und/oder Aussaat, umfassend zumindest: - einen Maschinenrahmen (34), an welchem Maschinenrahmen (34) ein Träger (30) mittels eines Verstellmechanismus in dessen Lage verstellbar gegenüber dem Maschinenrahmen (34) gelagert ist, wobei am Träger (30) zumindest eine Werkzeugeinheit (12) angebracht ist, wessen Arbeitstiefe in Abhängigkeit der mittels des Verstellmechanismus einstellbaren Lage des Trägers (12) und einer sich daraus einstellenden Auslenkung der Werkzeugeinheit (12) gegenüber dem Maschinenrahmen (34), veränderbar ist, - eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Auslenkung einer Werkzeugeinheit (12) gegenüber dem Maschinenrahmen (34), - eine mit der Erfassungseinrichtung wirkverbundene Rechnereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rechnereinheit ein Schwellenwert der Auslenkung der Werkzeugeinheit (12) gegenüber dem Maschinenrahmen (34) hinterlegt ist und eine Signalausgabe zur Lageänderung des Trägers (30) durch eine Überschreitung des Schwellenwerts ausgelöst wird.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalausgabe mittels einer Rechnereinheit erfolgt, wobei in der Rechnereinheit ein Steuerungs- und/oder Regelungsprogramm hinterlegt ist, welches derartig ausgeführt ist, dass mittels diesem eine Auswertung erfolgt, ob die mittels der Erfassungseinrichtung erfasste Auslenkung der Werkzeugeinheit (12) innerhalb eines Schwellenwerts liegt oder einen Schwellenwert überschreitet.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit mit einer Bedienvorrichtung (40) verbindbar ist oder eine derartige umfasst, wobei die Signalausgabe insbesondere eine optische und/oder akustische Signalausgabe mittels der Bedienvorrichtung (40) umfasst.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus zur Lageänderung des Trägers (30) eine motorische Stelleinrichtung aufweist, wobei die Signalausgabe insbesondere eine Steuerung der motorischen Stelleinrichtung umfasst.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (30) mittels des Verstellmechanismus mittels einer quer zu einer Vorwärtsrichtung (14) orientierten Achse (36) drehbar gegenüber dem Maschinenrahmen (34) gelagert ist und/oder höhenverstellbar gegenüber dem Maschinenrahmen (34) gelagert ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugeinheit (12) schwenkbar am Träger (30) angebracht ist, wobei die schwenkbare Lagerung der Werkzeugeinheit (12) zumindest ein Federelement umfasst und wobei die Werkzeugeinheit mittels des zumindest einen Federelements mit definierter Vorspannkraft gegen eine Bodenfläche pressbar ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer Werkzeugeinheit (12) eine Erfassungseinrichtung zugeordnet ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch eine Überschreitung des Schwellenwertes ausgelöste Signalausgabe erst nach Erreichung einer Mindestzeit der Überschreitung des Schwellenwertes erfolgt.
Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mindestzeit wenigstens 0,5 Sekunden oder wenigstens 1 Sekunde oder wenigstens 2 Sekunden oder wenigstens 5 Sekunden beträgt.
Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Arbeitstiefe einer Werkzeugeinheit (12) einer landwirtschaftlichen Maschine (10), vorzugsweise einer landwirtschaftlichen Maschine (10) zur Bodenbearbeitung und/oder Aussaat, umfassend die Schritte: - Bereitstellen einer landwirtschaftlichen Maschine (10), mit einen Maschinenrahmen (34), an welchem Maschinenrahmen (34) ein Träger (30) mittels eines Verstellmechanismus in dessen Lage verstellbar gegenüber dem Maschinenrahmen (34) gelagert ist, wobei am Träger (30) zumindest eine Werkzeugeinheit (12) angebracht ist, wessen Arbeitstiefe in Abhängigkeit der mittels des Verstellmechanismus einstellbaren Lage des Trägers (12) und einer sich daraus einstellenden Auslenkung der Werkzeugeinheit (12) gegenüber dem Maschinenrahmen (34), veränderbar ist, sowie einer Erfassungseinrichtung, zur Erfassung der Auslenkung einer Werkzeugeinheit (12) gegenüber dem Maschinenrahmen (34), sowie mit einer mit der Erfassungseinrichtung wirkverbundene Rechnereinheit, - Definition einer Sollauslenkung der Werkzeugeinheit (12) und Definition eines Schwellenwerts der Sollauslenkung der Werkzeugeinheit (12) gegenüber dem Maschinenrahmen (34), - Führung der Werkzeugeinheit (12) entlang einer Bodenfläche (32), - Abgleich der mittels der Erfassungseinrichtung erfassten Istauslenkung mit der Sollauslenkung und/oder dem Schwellenwert, - Signalausgabe zur Lageänderung des Trägers (30) in Abhängigkeit einer Überschreitung des Schwellenwerts.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus zur Lageänderung des Trägers (30) eine motorische Stelleinrichtung aufweist, wobei die Signalausgabe insbesondere eine Steuerung der motorischen Stelleinrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch eine Überschreitung des Schwellenwertes ausgelöste Signalausgabe erst nach Erreichung einer Mindestzeit der Überschreitung des Schwellenwertes erfolgt, wobei die Mindestzeit wenigstens 0,5 Sekunden oder wenigstens 1 Sekunde oder wenigstens 2 Sekunden oder wenigstens 5 Sekunden beträgt.