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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandserkennung oder Zustandsbestimmung einer Schneidevorrichtung für landwirtschaftliches Erntegut. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine landwirtschaftliche Erntemaschine.
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Aus der
DE 41 28 483 C2 ist eine Schleifvorrichtung für als Häckselmesser ausgebildete Schneidmesser einer als Häckselwerk ausgebildeten Schneidevorrichtung einer als Feldhäcksler ausgebildeten landwirtschaftlichen Erntemaschine bekannt. Die aus diesem Stand der Technik bekannte Schleifvorrichtung für die Häckselmesser eines Häckselwerks verfügt über einen Schleifschlitten, der entlang einer gehäusefesten Führung parallel zu einer Drehachse einer die Häckselmesser tragenden Häckseltrommel des Häckselwerks, die an einem Gehäuse des Häckselwerks drehbar gelagert ist, verlagerbar ist. An dem Schleifschlitten der Schleifvorrichtung ist ein Schleifstein montiert. Der Schleifstein ist über eine ebenfalls am Schleifschlitten der Schleifvorrichtung montierte Spindel sowie über ein ebenfalls am Schleifschlitten montiertes und mit der Spindel zusammenwirkendes Klinkenrad radial zur Drehachse der Häckseltrommel an die Häckselmesser der Häckseltrommel anstellbar, und zwar im Zusammenspiel mit an der Gehäusewand des Gehäuses des Häckselwerks montierten Anschlägen, die mit dem am Schleifschlitten montierten Klinkenrad zusammenwirken. Dann, wenn sich der Schleifschlitten der Schleifvorrichtung bei seiner Bewegung entlang der gehäusefesten Führung parallel zur Drehachse der Häckseltrommel in Richtung auf einen gehäusefesten Anschlag bewegt, kommt ein derartiger Anschlag in Eingriff mit dem Klinkenrad, wodurch das Klinkenrad und damit die mit dem Klinkenrad zusammenwirkende Spindel verdreht wird. Die Drehbewegung des Klinkenrads und der Spindel wird von der Spindel in eine Linearbewegung des Schleifsteins in Radialrichtung der Häckseltrommel umgesetzt, um so den Schleifstein radial zur Drehachse der Häckseltrommel an die Häckselmesser anzustellen.
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Aus der
DE 10 2016 101 834 A1 ist eine weitere Schleifvorrichtung für Häckselmesser eines Häckselwerks bekannt, bei welcher die Drehbewegung eines Klinkenrads in eine translatorische Verstellbewegung eines Schleifsteins umgesetzt wird, um den Schleifstein radial zur Drehachse der Häckseltrommel an Häckselmesser eines Häckselwerks anzustellen. Aus der
DE 10 2016 101 836 A1 ist ebenfalls eine Schleifvorrichtung für Häckselmesser eines Häckselwerks bekannt, wobei der Schleifstein in einer Schleifsteinbuchse aufgenommen ist. Die Einheit aus Schleifstein und Schleifsteinbuchse ist am Schleifschlitten montiert, der entlang einer gehäusefesten Führung parallel zur Drehachse der die Häckselmesser tragenden Häckseltrommel verlagerbar ist.
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Die als Häckselmesser ausgebildeten Schneidmesser einer als Häckseltrommel ausgebildeten Schneidevorrichtung wirken mit einer Gegenschneidevorrichtung zusammen. Gegenschneiden der Gegenschneidevorrichtung können an einem gegenüber der rotierenden Schneidevorrichtung feststehenden Gegenschneidebalken angeordnet sein. Für einen ordnungsgemäßen Betrieb muss ein definierter Spalt zwischen den Schneidmessern der Schneidevorrichtung und den Gegenschneiden der Gegenschneidevorrichtung eingestellt werden. Dabei ist dieser Abstand insbesondere vom Zustand der Schneidmesser der Schneidevorrichtung, insbesondere von der Restlänge der geschliffenen Schneidmesser, abhängig.
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Aus der
DE 10 2011 052 726 A1 ist ein Verfahren zur Zustandserkennung einer Schneidevorrichtung für landwirtschaftliches Erntegut bekannt. Die Schneidevorrichtung verfügt dabei über Schneidmesser, die mit Gegenschneiden zusammenwirken. Zur Zustandserkennung sind der Gegenschneidevorrichtung zumindest zwei voneinander beabstandete Sensoren zur Erfassung von Schwingungen zugeordnet, die dann verursacht werden, wenn die Gegenschneiden in Kontakt mit den Schneidmessern kommen. Obwohl es mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren bereits bekannt ist, eine Zustandserkennung einer Schneidevorrichtung zu ermöglichen, besteht Bedarf daran, die Zustandserkennung genauer auszuführen. Insbesondere besteht Bedarf daran, einen Radius oder Durchmesser der Schneidevorrichtung, der von einer Schneidkante der Schneidmesser der Schneidevorrichtung abhängig ist, einfach und zuverlässig zu ermitteln.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur Zustandserkennung oder Zustandsbestimmung einer Schneidevorrichtung für landwirtschaftliches Erntegut und eine landwirtschaftliche Erntemaschine zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird mit Hilfe eines Sensors eine Schleiffläche des Schleifsteins erfasst, wobei abhängig von einem von dem Sensor bereitgestellten Messsignal mindestens ein Zustand der Schneidevorrichtung erkannt oder bestimmt wird. Die Erfindung ermöglicht eine einfache und genaue Zustandserkennung oder Zustandsbestimmung der Schneidevorrichtung für landwirtschaftliches Erntegut.
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Vorzugsweise wird abhängig von dem vom Sensor bereitgestellten Messignal ein Durchmesser oder Radius der Schneidevorrichtung und/oder ein Restzustand der Schneidmesser erkannt oder bestimmt. Der Radius oder Durchmesser der Schneidevorrichtung und/oder den Restzustand der Schneidmesser kann einfach und zuverlässig erkannt oder bestimmt werden.
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Vorzugsweise stellt der Sensor ein Messignal bereit, welches dem Abstand eines Mittelpunkts der Schneidevorrichtung zur Schleiffläche des Schleifsteins der Schleifvorrichtung oder dem Abstand einer Drehachse der Schneidevorrichtung zur Schleiffläche des Schleifsteins der Schleifvorrichtung entspricht. Auf Basis eines solchen Messsignals ist insbesondere die Ermittlung oder Bestimmung des Durchmessers oder des Radius der Schneidevorrichtung sowie des Restzustands, nämlich der Restlänge, der Schneidmesser einfach und zuverlässig möglich.
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Beim Schleifen der Schneidmesser wird der Schleifstein entlang einer Führung parallel zu einer Drehachse der Schneidevorrichtung hin und her bewegt, wobei der Sensor die Schleiffläche des Schleifsteins vorzugsweise im Bereich eines Umkehrpunkts der Bewegung des Schleifsteins erfasst. Die Erfassung des Messsignals im Umkehrpunkt oder im Bereich des Umkehrpunkts der Bewegung des Schleifsteins erlaubt eine besonders vorteilhafte und zuverlässige Zustandserkennung oder Zustandsbestimmung, insbesondere des Radius oder des Durchmessers der Schneidevorrichtung sowie der Restlänge der Schneidmesser.
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Im Bereich des Umkehrpunkts liegt die Schleiffläche des Schleifsteins auf der Radialposition der Schneidkanten der Schneidmesser bzw. weist von dieser Radialposition einen definierten, applizierbaren Abstand auf. So lässt sich dann der Radius oder Durchmesser der Schneidevorrichtung sowie die Restlänge der Schneidmesser besonders vorteilhaft ermitteln.
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Vorzugsweise wird nach der Erfassung oder Bestimmung des Durchmessers oder des Radius der Schneidevorrichtung die Gegenschneidevorrichtung an die Schneidmesser zur Anlage gebracht, wobei abhängig hiervon mindestens ein Zustand der Gegenschneidevorrichtung erkannt oder bestimmt wird. Nach der Erfassung oder Bestimmung des Durchmessers oder des Radius der Schneidevorrichtung kann die Gegenschneidevorrichtung an die Schneidmesser zur Anlage gebracht werden. Der Kontakt der Gegenschneidevorrichtung mit den Schneidmessern der Schneidevorrichtung kann, wie aus
DE 10 2011 052 726 A1 bekannt, mithilfe mindestens eines Schwingungssensors erfasst werden. Abhängig von dem zuvor ermittelten Durchmesser oder Radius der Schneidevorrichtung, abhängig von einem Verstellweg oder Verlagerungsweg der Gegenschneidevorrichtung in Richtung auf die Schneidmesser sowie abhängig von den erfassten Schwingungen bei Kontakt der Gegenschneidevorrichtung mit den Schneidmessern kann so ein Zustand der Gegenschneidevorrichtung erkannt oder bestimmt werden.
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Die erfindungsgemäße landwirtschaftliche Erntemaschine ist in Anspruch 7 definiert.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Details, die für das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben werden, treffen auch auf die landwirtschaftliche Erntemaschine sowie umgekehrt zu.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine schematisierte Darstellung einer Schneidevorrichtung für landwirtschaftliches Erntegut.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandserkennung oder Zustandsbestimmung einer Schneidevorrichtung für landwirtschaftliches Erntegut sowie eine landwirtschaftliche Erntemaschine.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf 1 für den bevorzugten Anwendungsfall beschrieben, in welche die landwirtschaftliche Erntemaschine als Feldhäcksler und die Schneidevorrichtung für landwirtschaftliches Erntegut als Häckseltrommel des Feldhäckslers ausgebildet ist.
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Die Erfindung kann jedoch auch bei anderen Schneidevorrichtungen für landwirtschaftliches Erntegut zum Einsatz kommen.
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1 zeigt einen schematisierten Ausschnitt aus einer als Feldhäcksler ausgebildeten landwirtschaftlichen Erntemaschine im Bereich einer als Häckseltrommel ausgebildeten Schneidevorrichtung 1. Die Schneidevorrichtung 1 ist um eine Drehachse 2 drehbar und hierzu über Lager 3 in einem Gestell oder Rahmen der landwirtschaftlichen Erntemaschine drehbar gelagert.
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Die Schneidevorrichtung 1 trägt im Detail nicht gezeigte, bei einer Häckseltrommel als Häckselmesser ausgebildete Schneidmesser 4, wobei Schneidkanten 5 der Schneidmesser 4 einen Durchmesser bzw. Radius R der Schneidevorrichtung 1 definieren.
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Die Schneidmesser 4 unterliegen im Betrieb einem Verschleiß. Um Schneidmesser 4 nachzuschleifen, verfügt die landwirtschaftliche Erntemaschine über eine Schleifvorrichtung 6.
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Die Schleifvorrichtung 6 verfügt über einen Schleifstein 7, der in einem Schleifschlitten 8 aufgenommen ist. Der Schleifstein 7 ist zusammen mit dem Schleifschlitten 8 entlang einer Führung 9 translatorisch in Richtung des in 1 gezeigten Doppelpfeils 10 hin und her bewegbar, wobei der Schleifstein 7 in 1 im Bereich eines Umkehrpunkts dieser Schleifbewegung 10 gezeigt ist.
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Der Schleifstein 7 verfügt über eine Schleiffläche 11, die beim Schleifen der Schneidmesser 4 an den Schneidkanten 5 der Schleifmesser 4 zur Anlage kommt.
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Dann, wenn sich der Schleifstein 7 gemäß 1 im Bereich des Umkehrpunkts seiner Schleifbewegung 10 befindet, liegt diese Schleiffläche 11 auf der radialen Position der geschliffenen Schneidkanten 5 der Schneidmesser 4 bzw. weist von dieser Radialposition einen definierten, applizierbaren und bekannten Offset auf. Dieser Offset kann zum Beispiel dadurch verursacht werden, dass eine nicht gezeigte Feder den Schleifstein 7 um den definierten Offset nach radial innen drückt.
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Erfindungsgemäß wird mithilfe eines Sensors 12 die Schleiffläche 11 des Schleifsteins 7 erfasst, wobei abhängig von einem von dem Sensor 12 bereitgestellten Messsignal mindestens ein Zustand der Schneidevorrichtung 1 erkannt oder bestimmt wird, insbesondere der Durchmesser oder der Radius R der Schneidevorrichtung 1 und/oder ein Restzustand, insbesondere eine Restlänge, der Schneidmesser 4, deren Schneidkanten 5 auf dem Radius R und damit Durchmesser der Schneidevorrichtung 1 liegen.
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Der Sensor 12, der insbesondere als Ultraschallsensor oder Lasersensor oder dergleichen ausgebildet ist, misst vorzugsweise den Abstand des Mittelpunkts der Schneidevorrichtung 1 bzw. der Drehachse 2 der Schneidevorrichtung 1 zur Schleiffläche 11 des Schleifsteins 7.
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Der Sensor 12 kann einen definierten Abstand zur Schleiffläche 11 des Schleifsteins 7 und damit zum Schleifsteins 7 aufweisen. Referenzpunkt für die Messung des Sensors 12 und damit für die Erfassung der Schleiffläche 11 des Schleifsteins 7 ist jedoch die Drehachse 2 der Schneidevorrichtung 1 und damit der Mittelpunkt derselben. Aus dem Radius oder Durchmesser der Schneidevorrichtung 1 lässt sich einfach auf die Restlänge der Schneidmesser 4 schließen.
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Die Messung über den Sensor 12 bzw. die Erfassung der Schleiffläche 11 des Schleifsteins 7 mithilfe des Sensors 12 erfolgt vorzugsweise im Bereich des Umkehrpunkts der Schleifbewegung 10 des Schleifsteins 7. Im Umkehrpunkt ist die Schleifoberfläche 11 leicht erfassbar, wobei im Umkehrpunkt die Position der Schleiffläche 11 des Schleifsteins 7 zu der radialen Position der Schneidkanten 5 der Schneidmesser 4 korreliert.
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Die Erfindung erlaubt eine Zustandserkennung oder Zustandsbestimmung der Schneidevorrichtung 1, nämlich der Schneidmesser 4 der Schneidevorrichtung 1, ohne dass eine Gegenschneidevorrichtung 13, die mit den Schneidmessern 4 zusammenwirkt, an die Schneidmesser 4 angestellt werden muss. Damit ist die Zustandserkennung der Schneidevorrichtung 1 unabhängig vom Zustand der Gegenschneidevorrichtung 13. Im Betrieb, nämlich Erntebetrieb, wirkt die Schneidevorrichtung 1 mit der Gegenschneidevorrichtung 13 so zusammen, dass Erntegut in einem definierten Spalt 14 zwischen der Schneidevorrichtung 1 und der Gegenschneidevorrichtung 13 geschnitten wird.
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Die Gegenschneidevorrichtung 13 ist relativ zu der Schneidevorrichtung 1 translatorisch verlagerbar. Über die translatorische Verlagerung der Gegenschneidevorrichtung 13 relativ zur Schneidevorrichtung 1 kann der Spalt 14 zwischen Schneidevorrichtung 1 und Gegenschneidevorrichtung 13 eingestellt werden.
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Die Schneidevorrichtung 1 ist relativ zur Gegenschneidevorrichtung 13 um ihre Drehachse 2 drehbar.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, nach der oben beschriebenen Erfassung oder Bestimmung des Durchmessers oder des Radius R der Schneidevorrichtung 1 die Gegenschneidevorrichtung 13 an die Schneidevorrichtung 1, nämlich an die Schneidmesser 4, anzustellen und demnach in Kontakt zu bringen. Hierbei kann dann mithilfe mindestens eines Sensors eine durch den Kontakt der Gegenschneidevorrichtung 13 mit der Schneidevorrichtung 1 verursachte Schwingung erfasst werden, um abhängig hiervon einen Zustand der Gegenschneidevorrichtung 13 zu erkennen oder zu bestimmen.
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Um die Gegenschneidevorrichtung 13 an die Schneidevorrichtung 1 anzustellen, wird vorzugsweise so vorgegangen, dass zunächst die Gegenschneidevorrichtung 13 in eine maximal von der Schneidevorrichtung 1 entfernte Position gebracht wird und ausgehend von dieser Position über eine Schnellverstellung in eine Position in Richtung auf die Schneidevorrichtung 1 verstellt wird, die vom zuvor ermittelten Durchmesser oder Radius R der Schneidevorrichtung 1 abhängig ist, insbesondere einen definierten, applizierbaren Abstand vom Durchmesser oder Radius R der Schneidevorrichtung 1 aufweist.
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Ausgehend von dieser über die Schnellverstellung eingestellten Position wird dann die Gegenschneidevorrichtung 13 über eine Langsamverstellung in Kontakt mit der Schneidevorrichtung 1 gebracht, wobei der Verlagerungsweg bzw. die für den Verlagerungsweg benötigte Verlagerungszeit der Gegenschneidevorrichtung 13 in Richtung auf die Schneidevorrichtung 1 insbesondere vom Zustand der Gegenschneidevorrichtung 13 abhängig ist. Ist die Gegenschneidevorrichtung 13 stark verschlissen, so ist die Verlagerungszeit bzw. der Verlagerungsweg ausgehend von der durch die Schnellverstellung erreichten Position bis zum Kontakt der Gegenschneidevorrichtung 13 mit der Schneidevorrichtung 1 länger, als dies bei nicht verschlissener Gegenschneidevorrichtung der Fall wäre. Durch Auswertung dieses Verlagerungswegs und/oder der Verlagerungszeit, die benötigt wird, um die Gegenschneidevorrichtung 13 ausgehend von der nach der Schnellverlagerung erzielten Position über die Langsamverlagerung in Kontakt mit der Schneidevorrichtung 1 zu bringen, kann auf den Zustand der Gegenschneidevorrichtung 13 geschlossen werden.
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Wie bereits ausgeführt, erfolgt die Erfassung der Schleiffläche 11 des Schleifsteins 7 vorzugsweise im Bereich des Umkehrpunkts, insbesondere im Umkehrpunkt, der Schleifbewegung 10 des Schleifsteins 7. So kann der Sensor 12 auch als Endlagensensor bzw. Endlagenschalter für die Schleifbewegung 10 des Schleifsteins 7 genutzt werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine landwirtschaftliche Erntemaschine. Diese verfügt über die Schneidevorrichtung 1, die Schleifvorrichtung 6, die Gegenschneidevorrichtung 13 sowie den Sensor 12. Ferner verfügt die landwirtschaftliche Erntemaschine über ein Steuergerät 15, welches abhängig von dem vom Sensor 12 bereitgestellten Messsignal mindestens einen Zustand der Schneidevorrichtung 1 erkennt oder bestimmt. Der Sensor 12 sowie das Steuergerät 15 sind eingerichtet, das oben beschriebene Verfahren auszuführen. Hierzu verfügt das Steuergerät 15 über eine Datenschnittstelle, um das Messsignal des Sensors 12 zu empfangen. Ferner verfügt das Steuergerät 15 über einen Speicher zur Datenspeicherung und einen Prozessor zur Datenauswertung; ferner über softwareseitige Mittel, also über Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beim Sensor 12 handelt es sich vorzugsweise um einen Ultraschallsensor oder um einen Lasersensor.
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Die landwirtschaftliche Erntemaschine ist insbesondere als Feldhäcksler ausgebildet, sodass es sich dann bei der Schneidevorrichtung 1 um eine Häckseltrommel handelt, die als Schneidmesser 4 Häckselmesser trägt.
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Die Erfindung erlaubt eine einfache und hochgenaue Ermittlung des Durchmessers bzw. des Radius der Schneidevorrichtung 1. Dies kann mit einer Genauigkeit von wenigen Zehntelmillimetern erfolgen. Die Zustandserfassung oder Zustandsbestimmung der Schneidevorrichtung 1 ist unabhängig vom Zustand der Gegenschneidevorrichtung 13. Die Erfindung erlaubt auch die Verwendung von gebrauchten Schneidmessern 4. Beim Einbau gebrauchter Schneidmessern 4 oder auch neuer Messer in die Schneidevorrichtung 1 müssen dieselben nicht vermessen werden, um gemessene Messerlängen in ein Steuergerät einzugeben. Die Schneidmesser 4 können länger genutzt werden als bislang möglich, da der gesamte Verschleißbereich der Schneidmesser 4 genutzt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schneidevorrichtung
- 2
- Drehachse
- 3
- Lager
- 4
- Schneidmesser
- 5
- Schneidkante
- 6
- Schleifvorrichtung
- 7
- Schleifstein
- 8
- Schleifschlitten
- 9
- Führung
- 10
- Schleifbewegung
- 11
- Schleiffläche
- 12
- Sensor
- 13
- Gegenschneidevorrichtung
- 14
- Spalt
- 15
- Steuergerät
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4128483 C2 [0002]
- DE 102016101834 A1 [0003]
- DE 102016101836 A1 [0003]
- DE 102011052726 A1 [0005, 0013]
