-
Stand der Technik
-
Die Erfindung betrifft eine Eggenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Egge nach dem Anspruch 19, eine Landmaschine nach dem Anspruch 20 und ein Verfahren zum Betrieb der Eggenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 21.
-
Hackstriegelvorrichtungen mit auslenkbaren Zinken sind bereits bekannt und werden insbesondere im biologischen Landbau und/oder im Gemüsebau zur mechanischen Unkrautbekämpfung eingesetzt.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer landwirtschaftlichen Bodenbearbeitung, insbesondere zu einer Unkrautbekämpfung, bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 19 bis 21 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
-
Vorteile der Erfindung
-
Die Erfindung geht aus von einer Eggenvorrichtung, insbesondere einer Hackstriegelvorrichtung, mit zumindest einem auslenkbaren Zinken.
-
Es wird vorgeschlagen, dass die Eggenvorrichtung eine elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, einen Anpressdruck des auslenkbaren Zinkens variierbar einzustellen. Dadurch kann eine vorteilhafte Bodenbearbeitung, insbesondere zur Unkrautbekämpfung, erreicht werden. Vorteilhaft kann eine zuverlässige, einfache und/oder kostengünstige Einstellmöglichkeit der Eggenvorrichtung, insbesondere der Zinken der Eggenvorrichtung, erreicht werden. Vorteilhaft kann eine besonders präzise und/oder an spezifische Umgebungsbedingungen und/oder spezifische Bodenbedingungen und/oder Bewuchsbedingungen angepasste Zinkeneinstellung, insbesondere Zinken-Anpressdruckeinstellung, ermöglicht werden.
-
Unter einer „Eggenvorrichtung“ soll insbesondere ein, insbesondere funktionstüchtiger, Bestandteil, insbesondere eine Konstruktions- und/oder Funktionskomponente, einer Egge verstanden werden. Eine Egge ist insbesondere ein landwirtschaftliches Bodenbearbeitungsgerät mit Zinken, die durch den Boden bewegt werden. Unter einer „Hackstriegelvorrichtung“ soll insbesondere ein, insbesondere funktionstüchtiger, Bestandteil, insbesondere eine Konstruktions- und/oder Funktionskomponente, eines Hackstriegels verstanden werden. Der Hackstriegel ist insbesondere ein der Egge ähnelndes, aber leichter gebautes landwirtschaftliches Arbeitsgerät, welches bevorzugt zur mechanischen Unkrautbekämpfung eingesetzt wird. Der Hackstriegel wird dazu vorzugsweise von einer Landmaschine über einen Acker gezogen, wobei die nach unten zeigenden Zinken kleinere Unkrautpflanzen in der oberen Bodenschicht ausreißen und verschütten. Zudem wird die Bodenoberfläche des Ackers dadurch vorteilhaft gekrümelt. Die stärkeren Kulturpflanzen (z. B. Rüben, Weizen usw.) sind entweder noch nicht gekeimt („Blindstriegeln“) oder widerstehen der Hackstriegelbearbeitung. Auf diese Weise werden vorteilhaft chemische Unkrautvernichtungsmittel vermieden, weshalb der Hackstriegel vor allem in der ökologischen Landwirtschaft eingesetzt wird. Auch eine Anwendung des Hackstriegels ohne Eingriff in den Oberboden ist üblich, in diesem Fall wird von einem „Abschleppen“ durch den Hackstriegel gesprochen. Insbesondere kann durch den Einsatz des Hackstriegels vorteilhaft eine Bestockung von Getreide angeregt werden. Insbesondere weist die Eggenvorrichtung eine Mehrzahl, insbesondere mehr als zehn, vorzugsweise mehr als zwanzig und bevorzugt mehr als dreißig, auslenkbare Zinken auf, welche insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest zu einem Großteil und bevorzugt alle jeweils mit einer elektronisch ansteuerbaren Aktoreinheit ansteuerbar und/oder verstellbar sind. Insbesondere kann die Eggenvorrichtung eine Mehrzahl an Zinkenreihen, z.B. zumindest drei, zumindest vier oder zumindest fünf Zinkenreihen, mit jeweils einer Mehrzahl an auslenkbaren Zinken aufweisen. Insbesondere ist die Egge mit der Eggenvorrichtung und/oder eine Zinkenreihe der Eggenvorrichtung wenigstens 5m, vorzugsweise wenigstens 6m, breit. Es sind jedoch auch noch breitere Ausführungen von Eggen und/oder Zinkenreihen, z.B. mit Breiten von etwa 12m oder sogar etwa 24m denkbar.
-
Die elektrisch ansteuerbare Aktoreinheit ist insbesondere als eine antriebstechnische Baueinheit ausgebildet, welche ein elektrisches Signal (z.B. einen von einem Steuerungscomputer ausgegebenen Befehl) in eine mechanische Bewegung und/oder in eine Veränderung einer physikalischen Größe wie z.B. einem Druck umsetzt. Insbesondere ist die elektrisch ansteuerbare Aktoreinheit als eine elektrisch ansteuerbare mechanische Aktoreinheit ausgebildet. Unter einem „Anpressdruck des auslenkbaren Zinkens“ soll insbesondere ein Druck verstanden werden, mit welchem der auslenkbare Zinken im Betrieb der Eggenvorrichtung auf die Bodenoberfläche des Ackers gedrückt und/oder gepresst wird. Insbesondere bestimmt der Anpressdruck des auslenkbaren Zinkens, wie tief der Zinken bei dem Betrieb in den jeweiligen Boden (ggf. abhängig von der Bodenbeschaffenheit) eindringt. Insbesondere kann, z.B. beim Blindstriegeln, je nach Eindringtiefe festgelegt werden, welche Unkräuter ausgerissen und verschüttet werden und in welcher Tiefe ein ggf. schon ausgebrachtes Saatgut von den auslenkbaren Zinken der Eggenvorrichtung unberührt und/oder unbeschädigt bleibt. Insbesondere kann durch die Einstellung des Anpressdrucks des auslenkbaren Zinkens eine Bestockungsanregung optimiert werden. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Insbesondere ist durch die elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit der Anpressdruck des auslenkbaren Zinkens wahlweise erhöhbar und/oder wahlweise absenkbar.
-
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Aktoreinheit einen elektrischen Linearmotor umfasst. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache (insbesondere im Vergleich zu hydraulischen oder pneumatischen Systemen), zuverlässige und/oder präzise (insbesondere im Vergleich zu mechanisch gespannten Systemen) Einstellung des Anpressdrucks erreicht werden. Vorteilhaft kann eine Veränderung des Anpressdrucks des auslenkbaren Zinkens während einem Betriebseinsatz der Eggenvorrichtung, insbesondere während einem Striegelvorgang, ermöglicht werden. Insbesondere ist der elektrische Linearmotor dazu vorgesehen, von ihm getriebene Objekte auf einer geradlinigen oder gekurvten Bahn zu bewegen. Insbesondere umfasst der elektrische Linearmotor eine antreibbare Aktorstange. Die Aktorstange kann dabei als Gewindestange ausgebildet sein. Insbesondere umfasst der elektrische Linearmotor zumindest einen Elektromagneten zur Erzeugung der Antriebsbewegung.
-
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Aktoreinheit ein Aktorelement umfasst, welches zu einer Übertragung des Anpressdrucks auf den Zinken den Zinken kontaktiert. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache und/oder kostengünstige Konstruktion erreicht werden. Insbesondere ist das Aktorelement als die antreibbare Aktorstange ausgebildet. Insbesondere ist das Aktorelement mit dem auslenkbaren Zinken verbunden, beispielsweise stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig. Es ist dabei denkbar, dass ein Verbindungselement des Aktorelements derart ausgebildet ist, dass die elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit an eine nicht ansteuerbare Egge nachrüstbar ist. Insbesondere ist das Aktorelement mit dem auslenkbaren Zinken derart verbunden, dass mittels des Aktorelements zumindest Druckkräfte auf den auslenkbaren Zinken ausübbar sind. Insbesondere ist das Aktorelement mit dem auslenkbaren Zinken derart verbunden, dass mittels des Aktorelements zumindest Zugkräfte auf den auslenkbaren Zinken ausübbar sind. Insbesondere ist die Aktorvorrichtung derart mit dem Zinken verbunden, dass bereits im maximal eingefahrenen Zustand des Aktorelements (kürzest mögliches Aktorelement) der auslenkbare Zinken, insbesondere das Metallmaterial des auslenkbaren Zinkens und/oder eine mit dem auslenkbaren Zinken verbundene mechanische Feder, elastisch vorgespannt ist.
-
Außerdem wird vorgeschlagen, dass der Anpressdruck, insbesondere durch eine Bewegung des Aktorelements und/oder durch ein Aus- und Einfahren des Aktorelements, zumindest während einem Striegelbetrieb veränderbar, insbesondere ferngesteuert veränderbar, ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Bodenbearbeitung, insbesondere zur Unkrautbekämpfung, optimiert werden. Insbesondere ist die Aktoreinheit fernsteuerbar. Dazu kann die Aktoreinheit eine, vorzugsweise drahtlose, Kommunikationseinrichtung aufweisen, insbesondere zu einer Kommunikation mit einer Landmaschine, einem tragbaren Steuergerät, z.B. einem Smartphone, Tablet oder einer Fernbedienung und/oder einem anderen Drahtloskommunikationsgerät. Insbesondere ist der Anpressdruck zudem auch außerhalb des Striegelbetriebs veränderbar.
-
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Eggenvorrichtung und/oder Aktoreinheit eine Steuer- und/oder Regeleinheit umfasst, welche dazu vorgesehen ist, insbesondere während dem Striegelbetrieb, Sensordaten zu empfangen und den Anpressdruck basierend auf den empfangenen Sensordaten, insbesondere durch eine Ansteuerung des Aktorelements der Aktoreinheit variabel einzustellen, insbesondere zu erhöhen oder abzusenken. Dadurch kann vorteilhaft eine Bodenbearbeitung, insbesondere zur Unkrautbekämpfung, optimiert werden. Vorteilhaft kann eine besonders präzise angepasste Bodenbearbeitung ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine hohe Benutzerfreundlichkeit erreicht werden. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist vorzugsweise in die Aktoreinheit integriert. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit ausgelagert ist, z.B. an die Landmaschine, das tragbare Steuergerät oder eine Cloud oder dergleichen und die Aktoreinheit lediglich Steuerbefehle erhält. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einem Prozessor und mit einem Speicher sowie mit einem in dem Speicher gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Die Sensordaten können insbesondere von einem den auslenkbaren Zinken aufweisenden System, wie z.B. einem Sensor einer Landmaschine, oder von einem externen System, z.B. einem Agrarsensor oder einem Agrarsensorpfosten, erfasst worden sein.
-
Wenn die Sensordaten zumindest einen Systemparameter eines den auslenkbaren Zinken aufweisenden Systems umfassen, kann vorteilhaft eine Bodenbearbeitung, insbesondere zur Unkrautbekämpfung, optimiert, vorzugsweise präzisiert, werden. Der Systemparameter kann insbesondere als eine Fahrgeschwindigkeit, als eine Koordinate, als eine relative Höhe des Zinkens (z.B. der Zinkenspitze und/oder einer Zinkenaufhängung) über und/oder unter dem Boden ausgebildet sein. Insbesondere kann das den Zinken aufweisende System eine Erfassungseinheit, beispielsweise einen Sensor, zur Erfassung des Systemparameters aufweisen. Insbesondere kann die Eggenvorrichtung und/oder die Steuer- und/oder Regeleinheit ein Empfangsmodul zu einem Empfang extern aufgezeichneter Sensordaten aufweisen. Beispielsweise könnte bei einer Messung einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit der Anpressdruck erhöht werden. Beispielsweise könnte in Abhängigkeit von einer erfassten Bodenfestigkeit und/oder von einem erfassten Bewuchs der Anpressdruck erhöht oder abgesenkt werden.
-
Wenn zudem der Systemparameter als eine momentane Ortskoordinate des den Zinken aufweisenden Systems ausgebildet ist, kann vorteilhaft eine Bodenbearbeitung, insbesondere zur Unkrautbekämpfung, optimiert, vorzugsweise präzisiert, werden. Vorteilhaft können dadurch kartierte Bereiche mit unterschiedlichen Striegelanforderungen, z.B. weil verschiedene Pflanzen wachsen oder weil es verschiedene Aussaatzeiten gab, etc., optimal abgearbeitet und/oder gestriegelt werden.
-
Wenn alternativ oder zusätzlich die Sensordaten zumindest einen, insbesondere lokal erfassten, Umgebungsparameter einer Umgebung eines den Zinken aufweisenden Systems umfassen, kann vorteilhaft eine Bodenbearbeitung, insbesondere zur Unkrautbekämpfung, optimiert, vorzugsweise präzisiert, werden. Beispielsweise kann aus dem Umgebungsparameter ein bodenzustandsabhängiger spezifisch notwendiger mechanischer Widerstand eines Bodens abgeschätzt und/oder vorhergesagt werden, so dass insbesondere der Anpressdruck der auslenkbaren Zinken entsprechend eingestellt werden kann. Beispielsweise kann ein System, wie z.B. eine Anordnung von Agrarsensorpfosten, vorgesehen sein, mittels welchem diverse Informationen des Ackerbodens ausgewertet und per Funksignal und/oder Mobilfunksignal zu der Eggenvorrichtung übertragen werden können. Diese Informationen könnten dann direkt durch die Eggenvorrichtung, z.B. durch die elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit, aufgegriffen werden, um den mechanischen Widerstand beim Striegeln genau vorherzusagen und/oder einzustellen. Der Umgebungsparameter kann dabei beispielsweise als eine Bodenfeuchtigkeit, als eine Luftfeuchtigkeit, als eine Bodendichte, als eine Bodenzusammensetzung, als ein Bewuchstyp, als eine Bewuchsdichte, als ein Unkrauttyp, als eine Unkrautdichte oder als ein anderes messbares Umgebungssignal und/oder Umgebungsmerkmal ausgebildet sein.
-
Wenn der Umgebungsparameter durch eine Bilderkennung aus digitalen Bildern, welche die momentane Umgebung des den Zinken aufweisenden Systems darstellen, ermittelt ist, kann vorteilhaft eine besonders präzise und/oder kleinteilige Optimierung des Striegelvorgangs erreicht werden. Beispielsweise kann dadurch vorteilhaft anstatt anhand von Karten der nötige Anpressdruck auch „on the fly“ basierend auf momentan gemessenen Sensordaten eingestellt werden. Die Bilderkennung kann insbesondere lokal und/oder sensornah erfolgen oder nach extern, z.B. auf eine Cloud, ausgelagert sein. Die Bilderkennung kann auf einem, z.B. mittels maschinellen Lernens, trainierten KI-unterstützten Bilderkennungssystem basieren.
-
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit dazu vorgesehen ist, zumindest während einem Striegelbetrieb den auslenkbaren Zinken wahlweise anzuheben, insbesondere von dem Boden abzuheben. Dadurch kann vorteilhaft eine zumindest temporäre Unterbrechung des Striegelvorgangs durch einzelne Striegel erreicht werden, wodurch vorteilhafte Betriebseigenschaften, wie eine Vermeidung von Aufschieben von Material und/oder Naturschutzeigenschaften, wie eine Vermeidung einer Zerstörung von Nestern bodenbrütender Vögel und/oder schützenswerter Wildkräuter, z.B. Pflanzen die auf der sogenannten Roten Liste gefährdeter Arten des Bundesamts für Naturschutz o.dgl., aufgeführt sind, erreicht werden können. Insbesondere ist die elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit dazu vorgesehen, einen einzelnen Zinken anzuheben. Insbesondere ist die elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit dazu vorgesehen, den auslenkbaren Zinken während dem Striegelbetrieb derart anzuheben, dass ein Abstand des Zinkens zu der Bodenoberfläche mindestens 5 cm, vorzugsweise mindestens 10 cm und bevorzugt mindestens 15 cm beträgt. Es ist denkbar, dass die elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit dazu vorgesehen ist, den auslenkbaren Zinken während dem Striegelbetrieb durch das Anheben in eine zumindest im Wesentlichen parallele Position zu der Bodenoberfläche und/oder zu einer Haupterstreckungsrichtung der Egge, an der der Zinken montiert ist, zu verbringen. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Haupterstreckungsrichtung des Zinkens relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Unter einer „Haupterstreckungsrichtung“ eines Objekts soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt.
-
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, insbesondere während dem Striegelbetrieb, Sensordaten zu empfangen, insbesondere von dem den auslenkbaren Zinken aufweisenden System und/oder von extern zu empfangen, und den auslenkbaren Zinken selbsttätig basierend auf den empfangenen Sensordaten anzuheben und/oder abzusenken. Dadurch kann vorteilhaft eine Bodenbearbeitung, insbesondere zur Unkrautbekämpfung, optimiert werden. Vorteilhaft kann eine besonders präzise angepasste Bodenbearbeitung ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine hohe Benutzerfreundlichkeit erreicht werden.
-
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Eggenvorrichtung zumindest einen, insbesondere mitgeführten, Kamerasensor aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, die Sensordaten als digitale Bilddaten zu erfassen und an die Steuer- und/oder Regeleinheit zu übermitteln. Dadurch kann vorteilhaft eine Bodenbearbeitung, insbesondere zur Unkrautbekämpfung, optimiert werden. Vorteilhaft kann eine besonders präzise angepasste Bodenbearbeitung ermöglicht werden. Alternativ ist denkbar, dass die von der Sensoreinheit erfassten digitalen Bilddaten zunächst zu einer Auswertung an eine externe Datenverarbeitungseinheit, wie z.B. eine Cloud geschickt werden, wo die Bilderkennung durchgeführt wird und die Steuer- und/oder Regeleinheit lediglich die Ergebnisse der Bilderkennung empfängt und/oder verarbeitet.
-
Wenn der Kamerasensor und/oder die Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder eine mit der Steuer- und/oder Regeleinheit in Kommunikationsverbindung stehende externe Einheit, wie z.B. eine Cloud, zu einer Bilderkennung der erfassten Sensordaten vorgesehen ist, kann vorteilhaft eine unabhängige, schnelle und/oder zuverlässige Auswertung der Sensordaten ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine besonders flexible Einsetzbarkeit der Eggenvorrichtung ermöglicht werden, insbesondere da eine Bilderkennung vielseitig anwendbar ist.
-
Wenn dabei die Bilderkennung zumindest zu einer Pflanzenerkennung, insbesondere einer Begleitvegetationserkennung, einer Erkennung von unter Naturschutz stehender Pflanzen und/oder einer Kulturpflanzenerkennung, vorgesehen ist, kann vorteilhaft ein besonders präziser und/oder kulturspezifisch optimierter Einsatz einer Egge und/oder eines Hackstriegels ermöglicht werden.
-
Wenn dabei die Bilderkennung zumindest zu einer Erkennung eines Zinkenaufschubs, z.B. von Fremdkörpern oder Pflanzenresten einer Vorfrucht, vorgesehen ist, kann vorteilhaft ein besonders effizienter Einsatz einer Egge und/oder eines Hackstriegels ermöglicht werden. Insbesondere ist der Zinkenaufschub durch Material gebildet, welches durch die Zinken einer Egge beim Bearbeiten eines Ackers mittels der Egge aufgeschoben wird. Der Zinkenaufschub kann, wenn er nicht beseitigt wird, eine Effizienz des Eggeneinsatzes und/oder des Hackstriegeleinsatzes wesentlich beeinträchtigen.
-
Wenn dabei die Bilderkennung zumindest zu einer Tier- und/oder Tiernesterkennung vorgesehen ist, kann vorteilhaft ein Umwelt- und/oder Naturschutz erhöht werden. Vorteilhaft kann eine Zerstörung von Nützlingsbruten (Gelegen und Nestlingen) verhindert werden. Vorteilhaft kann zu einem Erhalt bodenbrütender Vögel, wie z.B. Feldlerchen, Kiebitzen oder Rebhühnern beigetragen werden.
-
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Eggenvorrichtung einen modularen Aufbau der elektronisch ansteuerbaren Aktoreinheit in eine elektronisch ansteuerbare Zinkendruckerzeugungs-Baueinheit und in eine elektronisch ansteuerbare Zinkenanhebe-Baueinheit aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Flexibilität erreicht werden. Beispielsweise kann dadurch eine Nachrüstbarkeit oder eine nachträgliche Ergänzung der Anhebefunktion ermöglicht werden. Insbesondere umfasst die Zinkendruckerzeugungs-Baueinheit die elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit mit dem Aktorelement. Insbesondere ist die Zinkenanhebe-Baueinheit frei von der Aktoreinheit und dem Aktorelement. Insbesondere umfasst die Zinkenanhebe-Baueinheit einen bistabilen Stallantrieb mit einer hohen Haltekraft, beispielsweise durch Permanentmagnete. Insbesondere ist der bistabile Stellantrieb getrennt und/oder verschieden von der elektronisch ansteuerbaren Aktoreinheit ausgebildet. Insbesondere sind die Zinkendruckerzeugungs-Baueinheit und die Zinkenanhebe-Baueinheit in Reihe geschaltet. Insbesondere sind die Zinkendruckerzeugungs-Baueinheit und die Zinkenanhebe-Baueinheit hintereinander an dem auslenkbaren Zinken montiert. Insbesondere ist in diesem Fall ein Hub des Aktorelements der elektronisch ansteuerbaren Aktoreinheit zu klein, um den Zinken wesentlich vom Boden abzuheben.
-
Alternativ dazu wird vorgeschlagen, dass die Eggenvorrichtung eine einstückige Ausbildung der eine Zinkendruckregelfunktion und eine Zinkenanhebefunktion aufweisenden elektronisch ansteuerbaren Aktoreinheit aufweist. Dadurch kann eine besonders einfache Konstruktion erreicht werden. Vorteilhaft können Kosten und/oder Komplexität gering gehalten werden. Darunter, dass zwei Einheiten „einstückig“ ausgebildet sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die Einheiten zumindest ein, insbesondere zumindest zwei, vorteilhaft zumindest drei gemeinsame Elemente aufweisen, die Bestandteil, insbesondere funktionell wichtiger Bestandteil, beider Einheiten sind. Insbesondere erfüllt die elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit in diesem Fall zugleich die beiden Aufgaben der Regelung des Anpressdrucks auf den Zinken und des Anhebens des Zinkens vom Boden. Insbesondere ist in diesem Fall der Hub des Aktorelements der elektronisch ansteuerbaren Aktoreinheit ausreichend, um den Zinken wesentlich vom Boden abzuheben.
-
Ferner wird eine Egge, insbesondere ein Hackstriegel mit der Eggenvorrichtung und/oder eine Landmaschine, z.B. ein Traktor, mit der Egge vorgeschlagen. Dadurch kann eine vorteilhafte Bodenbearbeitung, insbesondere zur Unkrautbekämpfung, erreicht werden.
-
Des Weiteren wird ein Verfahren zum Betrieb der Eggenvorrichtung mit dem zumindest einen auslenkbaren Zinken vorgeschlagen, wobei der Anpressdruck des auslenkbaren Zinkens elektronisch geregelt und/oder gesteuert wird und/oder wobei ein Anheben des auslenkbaren Zinkens elektronisch gesteuert wird. Dadurch kann eine vorteilhafte Bodenbearbeitung, insbesondere zur Unkrautbekämpfung, und/oder vorteilhafte Betriebseigenschaften, wie eine Vermeidung von Aufschieben von Material und/oder vorteilhafte Naturschutzeigenschaften, wie eine Vermeidung einer Zerstörung von Nestern bodenbrütender Vögel, erreicht werden.
-
Die erfindungsgemäße Eggenvorrichtung, die erfindungsgemäße Egge, die erfindungsgemäße Landmaschine und das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Eggenvorrichtung, die erfindungsgemäße Egge, die erfindungsgemäße Landmaschine und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
-
Zeichnungen
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Landmaschine mit einer, eine Eggenvorrichtung aufweisenden Egge in einer Rückansicht,
- 2 schematisch eine Seitenansicht eines auslenkbaren Zinkens der Eggenvorrichtung,
- 3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Eggenvorrichtung,
- 4 schematisch eine Seitenansicht eines auslenkbaren Zinkens einer alternativen Eggenvorrichtung in einem ersten Stellzustand und
- 5 schematisch eine Seitenansicht des auslenkbaren Zinkens der alternativen Eggenvorrichtung in einem zweiten Stellzustand.
-
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Landmaschine 34a in einer Rückansicht. Die Landmaschine 34a ist als ein Traktor ausgebildet. Die Landmaschine 34a ist mit einer Egge 30a ausgestattet. Die Egge 30a ist als ein Hackstriegel ausgebildet. Die Egge 30a ist an die Landmaschine 34a montiert. Die Egge 30a ist lösbar mit der Landmaschine 34a verbunden. Die Landmaschine 34a ist dazu vorgesehen, einen Boden 20a eines Ackers mittels der Egge 30a zu bearbeiten. Die Landmaschine 34a ist dazu vorgesehen, die Egge 30a über den Boden 20a des Ackers zu ziehen. Die Egge 30a umfasst eine Vielzahl an auslenkbaren Zinken 10a, 12a. Die Zinken 10a, 12a sind dazu vorgesehen, teilweise in den Boden 20a einzutauchen und dadurch Unkraut aus dem Boden 20a zu reißen, es zu verschütten und den Boden 20a oberflächlich aufzukrümeln. Die Zinken 10a, 12a sind als Metallhaken ausgebildet. Die Egge 30a umfasst einen Grundkörper 36a. Der Grundkörper 36a ist an die Landmaschine 34a montierbar. An dem Grundkörper 36a sind die Zinken 10a, 12a auslenkbar befestigt. Die Zinken 10a, 12a können elastisch vorgespannt sein, insbesondere wenn sie in Kontakt mit dem Boden 20a sind. Die Zinken 10a, 12a sind jeweils um eine Drehachse 38a auslenkbar. Die Drehachsen 38a, um die die Zinken 10a, 12a auslenkbar sind, verlaufen zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung 40a der Egge 30a. Die Zinken 10a, 12a sind in einer Zinkenreihe 42a angeordnet. Die Egge 30a kann mehrere parallel zueinander angeordnete Zinkenreihen 42a umfassen. Die Egge 30a weist eine Eggenvorrichtung 32a auf. Die Eggenvorrichtung 32a ist als eine Hackstriegelvorrichtung ausgebildet. Die Eggenvorrichtung 32a umfasst mindestens einen der auslenkbaren Zinken 10a. Vorzugsweise umfasst die Eggenvorrichtung 32a die Vielzahl an Zinken 10a, 12a der Egge 30a.
-
Die 2 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines der auslenkbaren Zinken 10a der Eggenvorrichtung 32a. Die Eggenvorrichtung 32a umfasst eine Aktoreinheit 14a. Die Aktoreinheit 14a ist elektronisch ansteuerbar. Die Aktoreinheit 14a ist elektronisch angesteuert. Die Aktoreinheit 14a umfasst einen elektrischen Linearmotor 64a. Der elektrische Linearmotor 64a ist zu einer Manipulation des Zinkens 10a vorgesehen. Jeder der weiteren Zinken 12a der Egge 30a kann eine eigene elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit 14a aufweisen, welche insbesondere identisch zu der Aktoreinheit 14a des in der 2 gezeigten Zinkens 10a ist. Die elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit 14a ist dazu vorgesehen, einen Anpressdruck des auslenkbaren Zinkens 10a, mit dem der Zinken 10a auf den Boden 20a gepresst wird, variierbar einzustellen. Der durch die Aktoreinheit 14a erzeugte Anpressdruck ist zumindest während einem Striegelbetrieb veränderbar. Der durch die Aktoreinheit 14a erzeugte Anpressdruck ist ferngesteuert veränderbar. Die elektronisch ansteuerbare Aktoreinheit 14a ist dazu vorgesehen, eine Eindringtiefe des Zinkens 10a in den Boden 20a variierbar einzustellen. Die Eindringtiefe des Zinkens 10a ist zumindest während dem Striegelbetrieb mittels einer Einstellung der Aktoreinheit 14a (ferngesteuert) veränderbar.
-
Die Aktoreinheit 14a weist ein Aktorelement 16a auf. Das Aktorelement 16a ist als eine ein- und ausfahrbare Gewindestange ausgebildet. Die Aktoreinheit 14a umfasst einen Aktorkörper 48a. Das Aktorelement 16a ist in den Aktorkörper 48a einfahrbar. Das Aktorelement 16a ist aus dem Aktorkörper 48a ausfahrbar. Das Aktorelement 16a ist relativ zu dem Aktorkörper 48a entlang den in der 2 durch einen Pfeil 52a gekennzeichneten Richtungen verfahrbar. Der Aktorkörper 48a umfasst eine Antriebseinheit, z. B. einen Elektromagneten, der Aktoreinheit 14a. Das Aktorelement 16a kontaktiert zu einer Übertragung des Anpressdrucks auf den Zinken 10a. Das Aktorelement 16a ist mit dem Zinken 10a wirkverbunden. Das Aktorelement 16a ist mit dem Zinken 10a (stofflich) verbunden. Das Ein- und/oder Ausfahren des Aktorelements 16a bewirkt eine Auf- und Abbewegung des Zinkens 10a relativ zu dem Grundkörper 36a gesehen. Die Aktoreinheit 14a umfasst eine Verbindungsstelle 44a zu einer Verbindung mit dem Grundkörper 36a der Egge 30a. Die Verbindungsstelle 44a der Aktoreinheit 14a könnte drehgebend ausgebildet sein. Der Zinken 10a umfasst eine Verbindungsstelle 46a zu einer Verbindung mit dem Grundkörper 36a der Egge 30a. Die Drehachse 38a des Zinkens 10a verläuft durch die Verbindungsstelle 46a des Zinkens 10a. Der Pfeil 72a zeigt die Fahrtrichtung an, in die die Eggenvorrichtung 32a im ordnungsgemäßen Striegelbetrieb bewegt wird.
-
Die Aktoreinheit 14a umfasst eine Steuer- und/oder Regeleinheit 18a. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 18a ist dazu vorgesehen, während dem Striegelbetrieb Sensordaten zu empfangen und den Anpressdruck basierend auf den empfangenen Sensordaten variabel einzustellen. Die Aktoreinheit 14a ist dazu vorgesehen, während dem Striegelbetrieb den auslenkbaren Zinken 10a wahlweise von dem Boden 20a vollständig abzuheben. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 18a ist dazu vorgesehen, während dem Striegelbetrieb Sensordaten zu empfangen und den auslenkbaren Zinken 10a selbsttätig basierend auf den empfangenen Sensordaten anzuheben und/oder abzusenken. Die Aktoreinheit 14a kombiniert eine Zinkendruckregelfunktion und eine Zinkenanhebefunktion in einem gemeinsamen Bauteil. Ein Hub des Aktorelements 16a der Aktoreinheit 14a ist ausreichend groß gestaltet, dass das Aktorelement 16a sowohl die Anpressdruckregelung als auch das vollständige Abheben des Zinkens 10a von dem Boden 20a bewerkstelligen kann.
-
Die Eggenvorrichtung 32a weist einen Kamerasensor 22a auf. Der Kamerasensor 22a ist mit der Egge 30a mitgeführt. Der Kamerasensor 22a ist dazu vorgesehen, die Sensordaten als digitale Bilddaten zu erfassen. Der Kamerasensor 22a ist zu einer Bilderkennung der erfassten Sensordaten vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Steuer- und/oder Regeleinheit 18a und/oder eine mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 18a in Kommunikationsverbindung stehende externe Einheit 24a, wie z.B. eine Cloud, zu der Bilderkennung der erfassten Sensordaten vorgesehen sein. Der Kamerasensor 22a ist dazu vorgesehen, die Sensordaten an die Steuer- und/oder Regeleinheit 18a zu übermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit 18a dazu vorgesehen sein, Sensordaten von weiteren externen Sensoren 50a zu empfangen. Die weiteren externen Sensoren 50a können beispielsweise als Agrarsensorpfosten ausgebildet sein, wie sie in der deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 10 2021 114 996.7 beschrieben sind. Die weiteren externen Sensoren 50a können beispielsweise dazu vorgesehen sein, Systemparameter eines den auslenkbaren Zinken 10a aufweisenden Systems, wie der Landmaschine 34a und/oder der Egge 30a, als Sensordaten zu erfassen. In diesem Fall können die Sensordaten, auf denen basierend die Aktoreinheit 14a Anpressdruck und/oder Anhebung steuert, einen oder mehrere Systemparameter des den auslenkbaren Zinken 10a aufweisenden Systems, wie der Landmaschine 34a und/oder der Egge 30a, umfassen. Diese Systemparameter können zumindest teilweise als eine momentane Ortskoordinate des den Zinken 10a aufweisenden Systems, wie der Landmaschine 34a und/oder der Egge 30a, ausgebildet sein.
-
Im Fall des Kamerasensors 22a sind die Sensordaten jedoch zumindest als ein lokal erfasster Umgebungsparameter einer Umgebung des den Zinken 10a aufweisenden Systems, wie der Landmaschine 34a und/oder der Egge 30a, ausgebildet. Der Umgebungsparameter ist dann durch eine Bilderkennung aus digitalen Bildern, welche die momentane Umgebung des den Zinken 10a aufweisenden Systems, wie der Landmaschine 34a und/oder der Egge 30a, darstellen, ermittelbar.
-
Die Bilderkennung basiert auf dem Fachmann bekannten Bilderkennungsmethoden und/oder -algorithmen. Die Bilderkennungsmethoden und/oder -algorithmen können KI-unterstützt sein. Die Bilderkennung ist zu einer Pflanzenerkennung vorgesehen. Die Bilderkennung ist zu einer Begleitvegetationserkennung vorgesehen. Die Bilderkennung ist zu einer Kulturpflanzenerkennung vorgesehen. Die Bilderkennung ist zu einer Erkennung von unter Naturschutz stehenden Pflanzen vorgesehen. Die Bilderkennung ist zu einer Erkennung eines Zinkenaufschubs vorgesehen. Die Bilderkennung ist zu einer Erkennung von durch den Zinken 10a aufgeschobenen Fremdkörpern vorgesehen. Die Bilderkennung ist zu einer Erkennung von durch den Zinken 10a aufgeschobenen Pflanzenresten einer Vorfrucht vorgesehen. Die Bilderkennung ist zu einer Tiererkennung vorgesehen. Die Bilderkennung ist zu einer Tiernesterkennung, insbesondere Vogelnesterkennung, vorgesehen. Die Bilderkennung kann zu einer Erkennung geschützter Wildkräuter vorgesehen sein.
-
Die 3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Eggenvorrichtung 32a. In zumindest einem Verfahrensschritt 58a werden Sensordaten ermittelt. Die Sensordaten können in dem Verfahrensschritt 58a in Form von Bilddaten durch den Kamerasensor 22a oder auf andere Weise ermittelt werden. In dem Verfahrensschritt 58a wird eine Bilderkennung anhand der Bilddaten des Kamerasensors 22a durchgeführt. In zumindest einem Verfahrensschritt 54a werden die Sensordaten durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 18a empfangen. In zumindest einem Verfahrensschritt 56a wird ein Anpressdruck des Zinkens 10a basierend auf den empfangenen Sensordaten elektronisch gesteuert und/oder elektronisch geregelt. In zumindest einem Verfahrensschritt 60a wird ein Anheben des auslenkbaren Zinkens 10a basierend auf den Ergebnissen der Bilderkennung elektronisch gesteuert. Beispielsweise wird in dem Verfahrensschritt 60a der Zinken 10a angehoben, wenn durch die Bilderkennung ein bodenbrütender Vogel oder ein Vogelnest oder eine geschützte Pflanzenart erkannt wird. Beispielsweise wird in dem Verfahrensschritt 60a der Zinken 10a angehoben, wenn durch die Bilderkennung ein Zinkenaufschub erkannt wird. Beispielsweise wird in dem Verfahrensschritt 60a der Zinken 10a angehoben, wenn durch die Bilderkennung ein bereits erfolgter Feldauflauf einer gewünschten Kulturpflanze erkannt wird
-
In den 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 4 und 5 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
-
Die 4 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines auslenkbaren Zinkens 10b einer alternativen Eggenvorrichtung 32b. Die alternative Eggenvorrichtung 32b umfasst eine Aktoreinheit 14b. Die Aktoreinheit 14b weist einen modularen Aufbau auf. Die Aktoreinheit 14b umfasst eine Zinkendruckerzeugungs-Baueinheit 26b. Die Zinkendruckerzeugungs-Baueinheit 26b umfasst einen elektrischen Linearmotor 64b. Der elektrische Linearmotor 64b ist zu einer Manipulation des Zinkens 10b vorgesehen. Der elektrische Linearmotor 64b des Ausführungsbeispiels der 4 und 5 ist kleiner und kostengünstiger ausgebildet als der elektrische Linearmotor 64a des Ausführungsbeispiels der 1 bis 3. Der elektrische Linearmotor 64b weist ein Aktorelement 16b auf. Das Aktorelement 16b des Ausführungsbeispiels der 4 und 5 ist kürzer und kleiner ausgebildet als das Aktorelement 16a des elektrischen Linearmotors 64a des Ausführungsbeispiels der 1 bis 3.
-
Die Zinkendruckerzeugungs-Baueinheit 26b ist dazu vorgesehen, einen Anpressdruck des auslenkbaren Zinkens 10b, mit dem der Zinken 10b auf einen Boden 20b gepresst wird, variierbar einzustellen. Die Aktoreinheit 14b umfasst eine Zinkenanhebe-Baueinheit 28b. Die Zinkenanhebe-Baueinheit 28b umfasst einen bistabilen Stellantrieb 62b. Der bistabile Stellantrieb 62b ist dazu vorgesehen, den Zinken 10b und insbesondere den elektrischen Linearmotor 64b zwischen zwei Stellzuständen 66b, 68b hin- und herzubewegen. In einem ersten Stellzustand 66b, der in der 4 dargestellt ist, ist der Zinken 10b nicht angehoben und berührt den Boden 20b. In einem zweiten Stellzustand 68b, der in der 5 dargestellt ist, ist der Zinken 10b angehoben und berührt den Boden 20b nicht. In dem zweiten Stellzustand 68b beträgt ein Abstand 74b zwischen dem Zinken 10b und dem Boden 20b mindestens 10 cm. In dem zweiten Stellzustand 68b ist der Zinken 10b weit genug angehoben, um beispielsweise ein Vogelnest 76b nicht zu beschädigen. Der bistabile Stellantrieb 62b basiert beispielhaft auf einem Permanentmagneten 70b, welcher durch einen nicht dargestellten Elektromagneten wahlweise in die zwei stabilen Stellzustände 66b, 68b verbringbar ist. Die beiden Module Zinkendruckerzeugungs-Baueinheit 26b und Zinkenanhebe-Baueinheit 28b sind jeweils eigenständig auch unter Abwesenheit des jeweils anderen Moduls funktionsfähig. Die beiden Module Zinkendruckerzeugungs-Baueinheit 26b und Zinkenanhebe-Baueinheit 28b können hintereinandergeschaltet werden. Ein gegebenenfalls schon vorhandenes Modul kann nachträglich durch das jeweils andere Modul ergänzt werden, um die Funktionalität des jeweils anderen Moduls zu erhalten.
-
Bezugszeichen
-
- 10
- Zinken
- 12
- Zinken
- 14
- Aktoreinheit
- 16
- Aktorelement
- 18
- Steuer- und/oder Regeleinheit
- 20
- Boden
- 22
- Kamerasensor
- 24
- Externe Einheit
- 26
- Zinkendruckerzeugungs-Baueinheit
- 28
- Zinkenanhebe-Baueinheit
- 30
- Egge
- 32
- Eggenvorrichtung
- 34
- Landmaschine
- 36
- Grundkörper
- 38
- Drehachse
- 40
- Haupterstreckungsrichtung
- 42
- Zinkenreihe
- 44
- Verbindungsstelle
- 46
- Verbindungsstelle
- 48
- Aktorkörper
- 50
- Sensor
- 52
- Pfeil
- 54
- Verfahrensschritt
- 56
- Verfahrensschritt
- 58
- Verfahrensschritt
- 60
- Verfahrensschritt
- 62
- Bistabiler Stellantrieb
- 64
- Linearmotor
- 66
- Stellzustand
- 68
- Stellzustand
- 70
- Permanentmagnet
- 72
- Pfeil
- 74
- Abstand
- 76
- Vogelnest