DE102023107612A1

DE102023107612A1 - Flügelbalanceausgleichssystem

Info

Publication number: DE102023107612A1
Application number: DE102023107612.4A
Authority: DE
Inventors: Michael L. Vandeven; Alex Brimeyer; Dillon M Burke
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2022-04-27
Filing date: 2023-03-27
Publication date: 2023-11-02
Also published as: BR102023001824A2; US20230345876A1

Abstract

Ein Erntefahrzeug umfasst einen Rahmen und einen mit dem Rahmen gekoppelten Erntevorsatz. Der Erntevorsatz umfasst ein mittiges Segment, einen Flügel, der mit dem mittigen Segment gekoppelt ist, und einen Aktuator zwischen dem Flügel und dem mittigen Segment. Der Flügel umfasst eine Bodeneingriffskomponente, die dazu konfiguriert ist, einen ersten variablen Teil des Gewichts des Flügels zu tragen, und einen Flügelsensor, der mit dem Flügel gekoppelt ist. Der Aktuator ist dazu konfiguriert, einen zweiten variablen Teil des Gewichts des Flügels auf den Rahmen zu übertragen. Eine Steuerung ist dazu konfiguriert, ein Signal von dem Flügelsensor zu empfangen und ein Signal zum Variieren eines Verhältnisses des ersten variablen Teils des Gewichts des Flügels zu dem zweiten variablen Teil des Gewichts des Flügels zu dem Aktuator zu senden.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf landwirtschaftliche Geräte und insbesondere auf Erntegeräte und noch genauer auf Mähdreschererntevorsätze.
KURZDARSTELLUNG
Ein Erntefahrzeug umfasst einen Rahmen und einen mit dem Rahmen gekoppelten Erntevorsatz. Der Erntevorsatz umfasst ein mittiges Segment, einen Flügel, der mit dem mittigen Segment gekoppelt ist, und einen Aktuator zwischen dem Flügel und dem mittigen Segment. Der Flügel umfasst eine Bodeneingriffskomponente, die dazu konfiguriert ist, einen ersten variablen Teil des Gewichts des Flügels zu tragen, und einen Flügelsensor, der mit dem Flügel gekoppelt ist. Der Aktuator ist dazu konfiguriert, einen zweiten variablen Teil des Gewichts des Flügels auf den Rahmen zu übertragen. Eine Steuerung ist dazu konfiguriert, ein Signal von dem Flügelsensor zu empfangen und ein Signal zum Variieren eines Verhältnisses des ersten variablen Teils des Gewichts des Flügels zu dem zweiten variablen Teil des Gewichts des Flügels zu dem Aktuator zu senden.
Eine Erntevorsatzanordnung umfasst einen Erntefahrzeugerntevorsatz mit einem lateralen Flügelbereich und eine Hydraulikanordnung, die ein Reservoir, das dazu konfiguriert ist, Hydraulikfluid zu enthalten, eine Pumpe, die dazu konfiguriert ist, Hydraulikfluid unter Druck zu setzen, und mit dem Reservoir in Strömungsverbindung steht, und einen Aktuator, der mit der Pumpe in Strömungsverbindung steht und dazu konfiguriert ist, den lateralen Flügelbereich zumindest zum Teil zu stützen, umfasst. Eine Steuerung ist dazu konfiguriert, ein Messsignal von einem Flügelsensor zu empfangen, zu bestimmen, ob das Messsignal in einem angemessenen Bereich liegt, und als Reaktion darauf selektiv den Hydraulikfluidstrom zum Aktuator anzupassen.
Ein Steuersystem für ein Erntefahrzeug umfasst einen Positionssensor, der dazu konfiguriert ist, einen Abstand zwischen einem Abschnitt eines Erntefahrzeugerntevorsatzes und einer Stützfläche, auf der das Erntefahrzeug fährt, zu messen und ein darauf basierendes Signal zu senden. Das Steuersystem umfasst des Weiteren eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, das Signal zu empfangen, zu bestimmen, ob das Messsignal in einem angemessenen Bereich liegt, und als Reaktion darauf selektiv einen Aktuator zu betätigen. Der Aktuator ist dahingehend funktionsfähig, eine Traglastverteilung des Abschnitts des Erntefahrzeugerntevorsatzes anzupassen.
Weitere Aspekte der Offenbarung werden unter Berücksichtigung der detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen offensichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 stellt eine perspektivische Ansicht einer landwirtschaftlichen Maschine mit einem Erntevorsatz gemäß einer hier offenbarten Ausführungsform dar.
2 stellt eine perspektivische Ansicht des Erntevorsatzes von 1 dar.
3 stellt eine Seitenansicht des Erntevorsatzes von 1 dar.
4 stellt eine Ansicht des Erntevorsatzes von 1 von unten dar.
5 stellt eine Ansicht des Erntevorsatzes von 1 von hinten dar.
6 ist ein Schemadiagramm eines Hydrauliksystems der landwirtschaftlichen Maschine von 1.
7 ist ein Schemadiagramm eines Steuersystems der landwirtschaftlichen Maschine von 1.
8A stellt eine Ausführungsform des Erntevorsatzes von 1 mit mehreren Flügelsensoren dar.
8B stellt eine weitere Ausführungsform des Erntevorsatzes von 1 mit mehreren Flügelsensoren dar.
8C stellt eine weitere Ausführungsform des Erntevorsatzes von 1 mit mehreren Flügelsensoren dar.
8D stellt eine weitere Ausführungsform des Erntevorsatzes von 1 mit mehreren Flügelsensoren dar.
8E stellt eine weitere Ausführungsform des Erntevorsatzes von 1 mit einem Flügelsensor dar.
8F stellt eine weitere Ausführungsform des Erntevorsatzes von 1 mit einem Flügelsensor dar.
8G stellt eine weitere Ausführungsform des Erntevorsatzes von 1 mit einem Flügelsensor dar.
8H stellt eine weitere Ausführungsform des Erntevorsatzes von 1 mit einem Flügelsensor dar.
8l stellt eine weitere Ausführungsform des Erntevorsatzes von 1 mit einem Flügelsensor dar.
8J stellt eine weitere Ausführungsform des Erntevorsatzes von 1 mit einem Flügelsensor dar.
9A stellt die landwirtschaftliche Maschine von 1 bezüglich einer ebenen Stützfläche dar.
9B stellt die landwirtschaftliche Maschine von 1 bezüglich einer nach unten geneigten Stützfläche in einer ersten Richtung, bevor der Erntevorsatz reagieren kann, dar.
9C stellt die landwirtschaftliche Maschine von 1 bezüglich einer nach unten geneigten Stützfläche in der ersten Richtung, nachdem der Erntevorsatz reagieren kann, dar.
9D stellt die landwirtschaftliche Maschine von 1 bezüglich einer nach unten geneigten Stützfläche in der ersten Richtung und in einer zweiten Richtung, nachdem der Erntevorsatz reagieren kann, dar.
9E stellt die landwirtschaftliche Maschine von 1 bezüglich einer nach oben geneigten Stützfläche in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung, nachdem der Erntevorsatz reagieren kann, dar.
9F stellt die landwirtschaftliche Maschine von 1 bezüglich einer nach unten geneigten Stützfläche in der ersten Richtung und einer nach oben geneigten Stützfläche in der zweiten Richtung, nachdem der Erntevorsatz reagieren kann, dar.

Bevor Ausführungsformen der Offenbarung genauer erläutert werden, versteht sich, dass die Offenbarung in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten in Bezug auf Konstruktion und Anordnung der Komponenten, die in der folgenden Beschreibung angeführt oder in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt werden, beschränkt ist. Die Offenbarung kann andere Ausführungsformen unterstützen und verschiedenartig in die Praxis umgesetzt oder durchgeführt werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 stellt eine landwirtschaftliche Maschine dar, bei der es sich spezifisch um ein Erntefahrzeug mit Eigenantrieb handelt, das auch einfach als ein Mähdrescher bekannt ist und im Folgenden als Mähdrescher 10 bezeichnet wird. Maschinen, wie z. B. der Mähdrescher 10, werden gemeinhin dazu verwendet, Erntegut auf einem Feld zu ernten und zu dreschen, wobei das Feld eine variable Bodenfläche aufweist, die als eine Stützfläche S für den Mähdrescher 10 dient. Der Mähdrescher 10 umfasst ein Gehäuse 14, mehrere Fahrzeugbodeneingriffskomponenten 18 (z. B. Rad/Reifen-Anordnungen, Gleisketten oder beliebige andere Komponenten, die zum Transportieren des Mähdreschers 10 auf der Stützfläche S verwendet werden) und eine Bedienerkabine 22, die an einem vorderen Ende des Gehäuses 14 angeordnet ist. Ein Rahmen 24 stützte das Gehäuse 14 und die Bedienerkabine 22, und die Bodeneingriffskomponenten 18 stützen den Rahmen auf der Stützfläche S. Das Gehäuse 14 umfasst eine Längsachse LA und funktioniert als die Hauptkarosserie des Mähdreschers 10. Die Längsachse LA ist allgemein parallel zu einem Abschnitt der Stützfläche S. Der Mähdrescher 10 umfasst auch einen Schrägförderer 26, der sich von dem vorderen Ende des Gehäuses 14 allgemein unter der Bedienerkabine 22 erstreckt, und einen Erntevorsatz 30, der mit dem Schrägförderer 26 gekoppelt ist, wobei beide von dem Rahmen 24 gestützt werden.
Unter weiterer Bezugnahme auf 1 ist der Mähdrescher 10 dazu konfiguriert, Ernte- und Dreschvorgänge zu einem übergangslosen Vorgang zu vereinen, wobei das Erntegut zum Entfernen von Halmmaterial oder Stroh über ein Trennsystem (nicht gezeigt) gedroschen wird. Die Erntegutkörner werden von den Halmen und dem Stroh getrennt und können in dem Gehäuse 14 weiterbearbeitet werden (z. B. zur Entfernung von Spreu) und schließlich in dem Gehäuse 14 aufbewahrt und/oder aus diesem ausgeworfen werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Material, das aus den Erntegutkörnern ausgetrennt wurde (z. B. Halme, Stroh, Spreu usw.) hinter dem Mähdrescher 10 in einen Schwad ausgeworfen werden. Bei weiteren Ausführungsformen kann das Material, das aus den Erntegutkörnern ausgetrennt wurde, von dem Mähdrescher 10 bearbeitet und relativ gleichmäßig auf die Bodenfläche hinter dem Mähdrescher 10 ausgeworfen werden. Das Dreschen und Bearbeiten von Erntegut kann durch viele verschiedene Methoden, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, durchgeführt werden.
Unter Bezugnahme auf 2-5 umfasst der Erntevorsatz 30 zum Ernten von Erntegut (z. B. Mais, Weizen, Roggen, Sojabohnen usw.) eine obere Seite 34, eine untere Seite 38, die der oberen Seite 34 gegenüberliegt und zur Annäherung an die Stützfläche S konfiguriert ist, eine vordere Seite 42, die zum Eingriff mit Erntegut konfiguriert ist, und eine hintere Seite 46, die der vorderen Seite 42 gegenüberliegt und die zu dem Gehäuse 14 weist. Der Erntevorsatz 30 kann Erntegutbewegungsvorrichtungen, wie z. B. unter anderem eine Drehspindel 50 und einen Drehförderer 54, umfassen. Die Erntegutbewegungsvorrichtungen bewegen das Erntegut in dem Erntevorsatz 30 und allgemein in die Richtung des Schrägförderers 26. Der Drehförderer 54 umfasst Bänder, die möglicherweise als Förderbänder bekannt sind, so dass ein Erntevorsatz 30, der einen oder mehrere Drehförderer 54 in Form von Förderbändern als Erntegutbewegungsvorrichtungen umfasst, als ein Bandschneidwerk bekannt sein kann. Alternativ dazu kann ein Erntevorsatz, der eine oder mehrere Förderschnecken (nicht gezeigt) als eine Erntegutbewegungsvorrichtung umfasst, als ein Förderschneckenerntevorsatz bekannt sein. Bei weiteren Ausführungsformen kann der Erntevorsatz 30 eine beliebige Art von landwirtschaftlichem Erntevorsatz, wie z. B. ein Maispflücker, sein. Bei einigen Ausführungsformen kann der Erntevorsatz 30 das Erntegut unmittelbar vor dessen Einbringen abschneiden, während der Erntevorsatz 30 bei anderen Ausführungsformen vorgeschnittenes Erntegut einbringen kann.
Unter weiterer Bezugnahme auf 2-5 ist der dargestellte Erntevorsatz 30 dazu konfiguriert, Erntegut abzuschneiden, und umfasst somit einen Messerbalken 58. Dem Durchschnittsfachmann sind verschiedene Arten von Messerbalken 58 bekannt. Beispielsweise kann der Messerbalken 58 in Form eines Mähbalkens vorliegen. Beispielsweise kann der Messerbalken 58 in Form eines einfach wirkenden oder zweifach wirkenden Mähbalkens vorliegen. Bei einigen Ausführungsformen weist ein einfach wirkender Mähbalken einen Satz beweglicher Messer und einen Satz stationärer Messer auf. Bei anderen Ausführungsformen weist ein zweifach wirkender Mähbalken zwei Sätze beweglicher Messer auf. Bei der dargestellten Ausführungsform kann der Messerbalken 58 bewegliche Messer und Klingenschutzvorrichtungen, die stationäre Messer umfassen, umfassen. Sobald das Erntegut von dem Messerbalken 58 abgeschnitten ist, wird das Erntegut über die Erntegutbewegungsvorrichtungen in den Schrägförderer 26 gespeist, wie hier beschrieben wird. Der Schrägförderer 26 umfasst weitere Erntegutbeförderungskomponenten (z. B. eine drehende Leittrommel usw.), die das Erntegut in das Gehäuse 14 einziehen.
Der Erntevorsatz 30 umfasst einen Rahmen 62 mit mehreren Segmenten. Die mehreren Segmente können laterale Segmente oder Flügel 70, 74 umfassen und können ferner ein mittiges Segment 66 zwischen den Flügeln 70, 74 umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Erntevorsatz 30 ein erstes laterales Segment (d. h. einen ersten Flügel 70) und ein zweites laterales Segment (d. h. einen zweiten Flügel 74) sowie das mittige Segment 66 umfassen. Das mittige Segment 66 weist eine laterale Achse A auf, die quer zur Längsachse LA des Gehäuses ist, und wenn sich der Mähdrescher 10 in einer normalen Arbeitskonfiguration befindet, ist die laterale Achse A parallel zu einem Abschnitt der Stützfläche S. Bei weiteren Ausführungsformen kann der Erntevorsatz 30 zusätzliche Segmente umfassen. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst der Erntevorsatz 30 drei Segmente: das mittige Segment 66, den ersten Flügel 70 und den zweiten Flügel 74.
Unter Bezugnahme auf 5 kann jeder der Flügel 70, 74 durch Bewegungssteuerungsanordnungen 78a, 78b mit dem mittigen Segment 66 gekoppelt sein. Die Bewegungssteuerungsanordnung 78a koppelt den ersten Flügel 70 mit dem mittigen Segment 66, verleiht dem ersten Flügel 70 Stabilität und gestattet die Steuerung einer Position des ersten Flügels 70 bezüglich des mittigen Segments 66. Die Bewegungssteuerungsanordnung 78b koppelt den zweiten Flügel 74 mit dem mittigen Segment 66, verleiht dem zweiten Flügel 74 Stabilität und gestattet die Steuerung einer Position des zweiten Flügels 74 bezüglich des mittigen Segments 66. Die Bewegungssteuerungsanordnung 78b für den zweiten Flügel 74 ähnelt der Bewegungssteuerungsanordnung 78a für den ersten Flügel 70. Dementsprechend wird hier lediglich die Bewegungssteuerungsanordnung 78a für den ersten Flügel 70 detailliert beschrieben. Von nun an wird der erste Flügel 70, bei dem es sich um den Flügel handelt, der beschrieben wird, lediglich als „der Flügel 70“ anstatt als „der erste Flügel 70“ bezeichnet. Gleichermaßen wird die Bewegungssteuerungsanordnung 78a lediglich als „die Bewegungssteuerungsanordnung 78“ bezeichnet. Der Flügel 70 kann einige, eine oder alle der Komponenten des Erntevorsatzes 30 allgemein umfassen. Beispielsweise kann der Flügel 70 den Messerbalken 58 oder einen Abschnitt des Messerbalkens 58, die Drehspindel 50 und den Drehförderer 54 umfassen. Es versteht sich, dass bei einer Ausführungsform mit mehreren Flügeln die Flügel analog zueinander funktionieren können, jedoch auch unabhängig voneinander funktionieren können.
Unter Bezugnahme auf 5 und 6 umfasst die Bewegungssteuerungsanordnung 78 einen Aktuator 82 zum variablen Manipulieren des Flügels 70 und zum Stützen eines variablen Teils der Last oder des Gewichts des Flügels 70 (der letztlich auf den Rahmen 24, auf die Bodeneingriffskomponenten 18 und auf die Stützfläche S übertragen wird). Bei einer Ausführungsform kann der Aktuator 82 ein Hydraulikzylinder und mit einem Hydrauliksystem 86 gekoppelt sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die Bewegungssteuerungsanordnung 78 eine Feder (nicht gezeigt) umfassen, die mit dem Aktuator 82 zusammenwirken kann und dazu konfiguriert ist, Bewegungssteuerung und Reaktion zu unterstützen. In der Technik sind verschiedene Konfigurationen der Bewegungssteuerungsanordnung 78 bekannt, die zu Bewegungssteuerungsanordnungen 78 führen, die anders arbeiten, jedoch funktionale Steuerung des Flügels 70 bezüglich des mittigen Segments 66 oder des Rests des Mähdreschers 10 erzielen. Die Bewegungssteuerungsanordnungen 78a, 78b der Flügel 70, 74 können unabhängig arbeiten, so dass die Flügel 70, 74 des Erntevorsatzes zu einem gegebenen Zeitpunkt in verschiedenen Winkeln zur lateralen Achse A angeordnet sein können.
Unter weiterer Bezugnahme auf 5 und 6 kann der Hydraulikzylinder 82 einfach wirkend oder zweifach wirkend sein. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Kolbenbefestigungsende mit dem Flügel 70 gekoppelt sein, und das Zylinderbefestigungsende kann mit dem mittigen Segment 66 (oder mit dem Rahmen 62, dem Rahmen 24 dem Gehäuse 14) gekoppelt sein. Bei anderen Ausführungsformen kann die Befestigung an den Flügeln und/oder dem mittigen Segment umgekehrt sein.
Unter weiterer Bezugnahme auf 6 kann das Hydrauliksystem 86 Hydraulikfluid, ein Reservoir 106, eine Pumpe 110, eine automatisierte Ventilanordnung 114, einen oder mehrere Hydraulikfluiddrucksensoren 122 und eine Leitung 126, durch die eine Strömungsverbindung zwischen den Systemkomponenten ermöglicht wird, umfassen.
Unter Bezugnahme auf 6 und 7 ist das Reservoir 106 dazu konfiguriert, Hydraulikfluid zu speichern. Die Pumpe 110 ist mit dem Reservoir 106 wirkgekoppelt und steht in Strömungsverbindung damit, so dass die Pumpe 110 dazu konfiguriert ist, das Hydraulikfluid unter Druck zu setzen und das Hydraulikfluid durch die Hydraulikleitung 126 zu Komponenten des Hydrauliksystems 86, wie z. B. den Hydraulikzylindern 82, zu transportieren. Die automatisierte Ventilanordnung 114 kann zwischen der Hydraulikzylinderanordnung 82 und dem Reservoir 106 angeordnet sein und in Strömungsverbindung damit stehen. Die automatisierte Ventilanordnung 114 ist mit einer Steuerung 118 gekoppelt und durch diese betätigbar, so dass der den Komponenten des Hydrauliksystems 86 zugeführte Hydraulikdruck durch eine Positionssteuerung der automatisierten Ventilanordnung 114 angepasst werden kann. Die automatisierte Ventilanordnung 114 kann von einem beliebigen Typ, der für diesen Zweck ausgelegt ist, sein und kann beispielsweise ein Schieberventil sein.
Unter weiterer Bezugnahme auf 6 ist ein Hydraulikfluiddrucksensor 122 in dem Hydrauliksystem 86 angeordnet und ist dazu konfiguriert, den Hydraulikdruck, der einer Komponente des Hydrauliksystems 86 zugeführt wird, zu messen. Insbesondere kann bzw. können ein oder mehrere Hydraulikfluiddrucksensoren 122 zum Messen des Drucks, der jedem oder beiden der Hydraulikzylinder 82 zugeführt wird, in Abhängigkeit von der Systemposition, konfiguriert sein.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 und 5 umfasst der Flügel 70 eine Spitze 134, die von dem Rahmen 62, der laterale Träger 142 und Querträger oder Streben 146 aufweist, gestützt wird. Der Flügel 70 kann lasttragende Komponenten 150 (z. B. Räder, Kufen, den Messerbalken, mit dem Messerbalken gekoppelte Kufen usw.) umfassen, die das gesamte Gewicht des Flügels 70 oder einen Teil davon auf die Stützfläche S übertragen. Beispielsweise liegt bei einigen Ausführungsformen eine Kufe an der Spitze 134 auf der Stützfläche S auf, um einen Teil des Gewichts des Flügels 70 zu tragen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Messerbalken 58 auf der Stützfläche S aufliegen und das gesamte Gewicht des Flügels 70 oder einen Teil davon tragen. Bei noch weiteren Ausführungsformen kann der Flügel 70 Räder (nicht gezeigt) umfassen, die auf dem Boden drehen können, und das gesamte Gewicht des Flügels 70 oder einen Teil davon tragen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Messerbalken 58 auf dem Boden aufliegen und einen ersten Teil des Gewichts des Flügels 70 tragen, und der Flügel 70 kann Räder umfassen, die einen zweiten Teil des Gewichts des Flügels 70 tragen. Der Rest des Gewichts des Flügels 70 kann von anderen Teilen des Mähdreschers 10 durch eine Bewegungssteuerungsanordnung 78 getragen werden, wie hier erörtert wird.
Unter Bezugnahme auf 8A-8J umfasst der Flügel 70 mindestens einen damit gekoppelten Flügelsensor 154. Allgemein ist der Flügelsensor 154 dazu konfiguriert, einen Aspekt oder eine Eigenschaft des Flügels 70 in Bezug auf und dessen Umgebung, die die Stützfläche S (in 9A-9F gezeigt) umfasst, zu messen. Der Flügelsensor 154 kann verschiedene Erfassungsmittel einsetzen, darunter Bodenkontakterfassung, Krafterfassung, Abstandserfassung und Winkelerfassung. Der Flügelsensor 154 kann ein Positionssensor sein, der die Relativposition des Flügelsensors 154 oder einer anderen Komponente des Flügels 70 zur Stützfläche S erfasst. Wenn der Flügelsensor 154 dazu konfiguriert ist, einen Abstand zu messen, kann der Flügelsensor 154 Lichtstrahlen zur Erfassung eines Abstands D1 (in 9A-9F gezeigt) zwischen dem Flügelsensor 154 und der Stützfläche S einsetzen. Ferner kann der Flügelsensor 154 ein Potentiometer, einen Hall-Sensor oder andere Komponenten, die dazu konfiguriert sind, zu gestatten, dass der Sensor 154 die Position des Flügelsensors 154 bezüglich der Stützfläche S bestimmt, umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Flügelsensor 154 ein Kraftsensor oder ein Drucksensor sein, der mit dem Flügel 70 gekoppelt und dazu konfiguriert ist, eine von einer oder mehreren der lasttragenden Komponenten 150 getragene Kraft zu erfassen. Der Flügelsensor 154 kann alternativ dazu eine inertiale Messeinheit zum Messen einer Winkelrate oder Beschleunigung dieses Abschnitts des Flügels 70 umfassen.
Der Flügelsensor 154 kann an verschiedenen Stellen mit dem Flügel 70 gekoppelt sein. Bei einer Ausführungsform ist ein Flügelsensor 154 mit der Spitze 134 des Flügels 70 fest gekoppelt, wie in 8E-8J gezeigt wird. Der Flügelsensor 154 könnte auch an anderen Stellen mit dem Flügel 70 gekoppelt sein, darunter beispielsweise an den Querträgern 146 (8C und 8D) oder den lateralen Trägern 142 (8A und 8B). Obgleich in 8A-8D drei Flügelsensoren 154 dargestellt werden, könnte die Anzahl an Flügelsensoren 154 an einem Flügel 70 eins, zwei oder vier oder mehr betragen. Bei einigen Ausführungsformen können mehrere Flügelsensoren 154 mit dem Flügel 70 gekoppelt sein, wobei verschiedene Flügelsensoren 154 mit verschiedenen Komponenten gekoppelt sind. Beispielsweise könnten Flügelsensoren 154 mit den Querträgern 146 sowie mit der Spitze 134 des Flügels 70 gekoppelt sein (8D). Alle oder einige der Flügelsensoren 154 der mehreren Flügelsensoren 154 könnten unbegrenzt verschiedener Art sein (zwei Positionssensoren mit einem Drucksensor usw.).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind drei Flügelsensoren 154 mit dem Flügel 70 gekoppelt. Wenn die Flügelsensoren 154 Positionssensoren sind, überträgt jeder Flügelsensor 154 ein Signal, das Informationen zur Position dieses Flügelsensors 154 bezüglich der Stützfläche S enthält, zur Bestimmung durch die Steuerung 118. Durch das Vorhandensein von mehreren Flügelsensoren 154 werden zahlreiche Vorteile geschaffen, darunter die Reduzierung von Erfassungsanomalien und stärkere Genauigkeit. Beispielsweise können Erfassungsanomalien durch eine Stützfläche S, die stellenweise Kanten, Täler, Erhebungen oder Tiefpunkte aufweist, erzeugt werden. Die Erfassungsanomalien können durch Verwendung mehrerer Flügelsensoren 154 eingedämmt werden, da für eine stärkere Erfassungsgenauigkeit die Messungen jedes Flügelsensors 154 mit den Messungen jedes anderen Flügelsensors 154 verglichen oder anderweitig mathematisch kombiniert werden können, und Ausreißerergebnisse können je nach Bedarf von der Steuerung 118 außen vor gelassen oder entsprechend korrigiert oder gemäßigt werden. Bei noch weiteren Ausführungsformen könnte der Flügel 70 eine Kombination aus verschiedenen Arten von Flügelsensoren 154 umfassen. Die gesamte Systemsteuerung, die hier beschrieben wird, trifft gleichermaßen auf eine beliebige Kombination aus Anzahl, Stelle oder Anzahl von Sensoren, die einem Erntevorsatzflügel 70 zugeordnet sind, zu.
Unter Bezugnahme auf 7 kann die Steuerung 118 mehrere elektrische und elektronische Komponenten umfassen, die Komponenten des Mähdreschers 10 Strom und Betriebssteuerung zuführen. Beispielsweise kann die Steuerung 118 einen elektronischen Prozessor oder einen Hauptprozessor (z. B. einen programmierbaren Mikroprozessor, eine Mikrosteuerung oder ähnliche Vorrichtung), nichtflüchtigen maschinenlesbarem Speicher und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle umfassen. Software zur Steuerung verschiedener Aspekte des Betriebs des Mähdreschers 10 kann in dem Speicher der Steuerung 118 gespeichert sein. Die Software umfasst beispielsweise Firmware, eine oder mehrere Anwendungen, Programmdaten, Filter, Regeln, ein oder mehrere Programmmodule und andere ausführbare Anweisungen. Die Steuerung 118 kann dazu konfiguriert sein, unter anderem Anweisungen für die hier beschriebenen Steuerprozesse und -verfahren aus dem Speicher abzurufen und auszuführen. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Steuerung 118 mehr, weniger oder andere Komponenten umfassen. Die Steuerung 118 kann mit einer Benutzerschnittstelle 120 wirkgekoppelt sein.
Unter weiterer Bezugnahme auf 7 kann die Steuerung 118 insbesondere dazu konfiguriert sein, Eingangssignale von mehreren Sensoren, darunter dem einen oder den mehreren Hydraulikfluiddrucksensoren 122 und dem einen oder den mehreren Flügelsensoren 154, zu empfangen. Die Steuerung 118 ist mit Computerlogik programmiert und verwendet die Computerlogik zum Evaluieren der Eingangssignale, die sie empfängt, Erzeugen von Anweisungen in Form von Ausgangssignalen als Reaktion auf die Eingangssignale und Senden der Ausgangssignale in Form von verdrahteter oder drahtloser Kommunikation. Die Ausgangssignale können der automatisierten Ventilanordnung 114, der Bewegungssteuerungsanordnung 78 oder einer anderen Komponente des Mähdreschers 10 zugeführt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform werden die Ausgangssignale einer ersten automatisierten Ventilanordnung 114a und einer zweiten automatisierten Ventilanordnung 114b zugeführt. Jede automatisierte Ventilanordnung 114a, 114b steuert eine jeweilige Bewegungssteuerungsanordnung 78a, 78b.
Im Betrieb einer Ausführungsform, die einen Flügelsensor 154 aufweist, der als ein Positionssensor konfiguriert und mit der Spitze 134 des Flügels 70 fest gekoppelt ist (wie in 8E-8J gezeigt wird) und unter zusätzlicher Bezugnahme auf 7 erfasst der Flügelsensor 154 den Abstand zwischen dem Flügel 70 und der Stützfläche S. Der Flügelsensor 154 ist mit der Steuerung 118 wirkgekoppelt, und von dem Flügelsensor 154 gemessene Zustände werden in elektrische Signale umgewandelt und an die Steuerung 118 gesendet. Die Steuerung 118 bestimmt, ob die Bewegungssteuerungsanordnung 78 zumindest zum Teil basierend auf dem erfassten Zustand angepasst werden muss, und falls dem so ist, bestimmt die Steuerung 118 ein Ausmaß oder eine Größenordnung, in dem oder der die Bewegungssteuerungsanordnung 78 angepasst werden muss. Beim Treffen dieser Entscheidung kann die Steuerung 118 auch Informationen berücksichtigen, die von dem Hydraulikfluiddrucksensor 122 und anderen Sensoren, die an dem Mähdrescher 10 angeordnet sein können, empfangen werden. Wenn die Steuerung 118 bestimmt, dass die Bewegungssteuerungsanordnung 78 angepasst werden muss, sendet die Steuerung 118 ein Signal an die Bewegungssteuerungsanordnung 78 oder an das zugehörige Hydrauliksystem 86 zur Herbeiführung der Anpassung.
Im weiteren Betrieb wirkt sich der an die Bewegungssteuerungsanordnung 78 (z. B. den Zylinder 82) angelegte Hydraulikdruck auf die Lastverteilung des Flügels 70 aus, die in Form eines Gewichtslastverhältnisses des Flügelgewichts, das von (einer) lasttragenden Komponente(n) 150 gestützt wird, zu dem Flügelgewicht, das von der Bewegungssteuerungsanordnung 78 (oder dem Aktuator 82) gestützt wird und dass letztlich durch das Fahrzeug von den Bodeneingriffskomponenten 18 gestützt wird, vorliegen kann. Bei einigen Ausführungsformen wirkt sich dieses Anliegen von Hydraulikdruck auch direkt auf den Winkel des Flügels 70 zur Stützfläche S aus.
Insbesondere kann, wenn der Mähdrescher 10, der den Erntevorsatz 30 umfasst, auf der Stützfläche S betrieben wird, die Bewegungssteuerungsanordnung 78 dahingehend aktiv sein, einen ersten variablen Teil des Gewichts des Flügels 70 zu stützen, während ein zweiter variabler Teil des Gewichts des Flügels 70 von der Stützfläche S durch die lasttragende(n) Komponente(n) 150 gestützt wird. Bei einigen Ausführungsformen beträgt das Gewicht des Flügels 70, das von der Bewegungssteuerungsanordnung 78 gestützt wird, 90-97 % des Gewichts des Flügels 70. Bei anderen Ausführungsformen kann die Bewegungssteuerungsanordnung 78 einen größeren oder kleineren Teil des Flügelgewichts stützen. Bei einer Ausführungsform kann ein stärker ausgefahrener Zylinder 82 gestatten, dass die lasttragenden Komponenten 150 das gesamte Gewicht des Flügels 70 oder einen größeren Anteil davon stützen. Bei weiteren Ausführungsformen mit einer anderen Geometrie kann ein stärker eingefahrener Zylinder 82 gestatten, dass die lasttragenden Komponenten 150 das gesamte Gewicht des Flügels 70 oder einen größeren Anteil davon stützen.
Im Betrieb und gemäß der Darstellung in 9A-9F bewegt sich der Mähdrescher 10 während eines Erntevorgangs über ein Feld. Zur Reduzierung der Abnutzung an dem Mähdrescher 10 auf ein Minimum und Maximierung der Ernteeffizienz bewegt sich der Erntevorsatz 30, der den Flügel 70, 74 und das mittige Segment 66 umfasst, mit größter Effizienz über die Stützfläche S und folgt den Konturen der Stützfläche S. Wenn der Betrag des von der Bewegungssteuerungsanordnung 78 gestützten Flügelgewichts ein verhältnismäßig großer Prozentsatz des Gewichts des Flügels 70 ist, ist der Anteil des Flügelgewichts, der von den lasttragenden Komponenten 150 getragen wird, geringer. Wenn der Betrag des von der Bewegungssteuerungsanordnung 78 gestützten Flügelgewichts zu groß ist, reagiert der Flügel 70 tendenziell zu langsam, wenn sich der Flügel 70 entlang den Konturen der Stützfläche S bewegt. Dies kann zu übergangenem Erntegut während der Ernte führen.
Messungen von den Flügelsensoren 154 können von der Steuerung 118 dazu verwendet werden, selektiv die Reaktion des Flügels 70 während eines Erntevorgangs durch eine kurze Anpassung der Bewegungssteuerungsanordnung 78 zu variieren. Allgemein verwendet die Steuerung 118 von den Flügelsensoren 154 empfangene Messungen dazu, die korrekte Reaktion des Flügels 70, und somit die Bewegung des Flügels 70, auf Änderungen bei der Kontur der Stützfläche S zu bestimmen.
Wenn beispielsweise die Stützfläche S während der Ernte in der Nähe eines Sensors 154 abzufallen beginnt, detektiert der Sensor 154 eine sich ändernde Beziehung zwischen dem zugehörigen Flügel 70 und der Stützfläche S in Form eines zunehmenden Abstands dazwischen. Die Steuerung 118 bestimmt, dass der Flügel 70 nicht den effektivsten Ernteabstand zur Stützfläche S beibehält, und passt die Bewegungssteuerungsanordnung 78 dahingehend an, diesen effektiven Abstand durch eine schnellere Flügelbewegung schneller einzuhalten, um wieder den richtigen Abstand zwischen dem Sensor 154 und der Stützfläche S zu erzielen. Dies kann durch vorübergehendes Reduzieren des Hydraulikdrucks in dem Zylinder 82 durch Ablassen von Hydraulikfluid in das Reservoir 106 erfolgen. Sobald der Sensor 154 detektiert, dass sich eine Änderung zu einem effektiveren Abstand anbahnt, d. h. der von dem Sensor 154 erfasste Abstand zufriedenstellend abnimmt oder auf den richtigen Abstand abgenommen hat, passt die Steuerung 118 die Bewegungssteuerungsanordnung 78 wieder dahingehend an, eine gewünschte Reaktion und Bewegung des Flügels 70 bezüglich der Stützfläche S zu erzielen.
In Abhängigkeit von Faktoren, darunter das Erntegut, Boden- und Feldbedingungen, die Größe und das Gewicht des Erntevorsatzes 30 und die Betriebsgeschwindigkeit des Mähdreschers 10, existiert ein gewünschter oder vorbestimmter Abstand D1 zwischen dem Flügelsensor 154 und der Stützfläche S für eine gegebene Art von Boden. Ein Abstand zwischen dem Flügelsensor 154 und der Stützfläche S, der weniger als D1 beträgt, zeigt an, dass die lasttragenden Komponenten 150 des Flügels 70 oder eines anderen Abschnitts des Flügels 70 übermäßig in die Stützfläche S „einsinken“. Alternativ dazu zeigt ein Abstand zwischen dem Flügelsensor 154 und der Stützfläche S, der mehr als D1 beträgt, an, dass die lasttragenden Komponenten 150 des Flügels 70 wahrscheinlich in einem unzulässig hohen Abstand zur Stützfläche S schweben und nicht den Konturen der Stützfläche S zur Erzielung einer optimalen Ernte folgen. In beiden Fällen muss das von der Bewegungssteuerungsanordnung 78 getragene Gewicht des Flügels 70 als Reaktion auf eine Flächenkonturänderung möglicherweise durch dahingehendes Manipulieren des Hydrauliksystems 86 (des Aktuators 82), effizientes Reagieren und Bewegen des Flügels 70 auf der Stützfläche S zu gestatten, angepasst werden.
In allen Fällen ist die Steuerung 118 dazu konfiguriert, diesen Prozess je nach Bedarf zu wiederholen, um den Abstand zwischen dem Flügel 70 und der Stützfläche S auf den gewünschten oder vorbestimmten Abstand D1 oder in einen akzeptablen Toleranzbereich von dem gewünschten oder vorbestimmten Abstand D1 aus zu bringen und dies schneller durchzuführen, als es bei einer passiven Anordnung ohne solch eine Flügelbewegungssteuerung möglich ist.
Bei anderen Anwendungen manipuliert die Steuerung 118 möglicherweise nicht die Bewegungssteuerungsanordnung 78 basierend auf einem Abstand D1, sondern stattdessen basierend auf einem Winkel des Flügels 70 zu einer ersten oder „Grundstellung“ des Flügels 70 (möglicherweise bezüglich der lateralen Achse A, siehe 5) oder durch eine Winkelbeschleunigung des Flügels 70 oder durch eine Kraft oder einen Druck, die bzw. der an einen oder mehrere Sensoren 154 angelegt wird. Anders ausgedrückt verläuft eine ähnliche Manipulation des Hydrauliksystems 86 (des Aktuators 82) dabei basierend auf gewünschten oder vorbestimmten Werten für den relativen Flügelwinkel, die Flügelwinkelbeschleunigung oder den erfassten Druck bzw. die erfasste Kraft.
Unter Bezugnahme auf 9A-9F kann der Erntevorsatz 30 mehrere Flügel 70 umfassen, die jeweils einen Flügelsensor 154 umfassen. Jeder Flügel der mehreren Flügel 70 kann, wie oben beschrieben wird, in Abhängigkeit von Feldbedingungen unabhängig gesteuert und betätigt werden.
Verschiedene Merkmale der Offenbarung werden in den folgenden Ansprüchen angeführt.

Claims

Erntefahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Rahmen; einen mit dem Rahmen gekoppelten Erntevorsatz, wobei der Erntevorsatz ein mittiges Segment, einen Flügel, der mit dem mittigen Segment gekoppelt ist, und einen Aktuator zwischen dem Flügel und dem mittigen Segment umfasst, wobei der Flügel Folgendes umfasst: eine Bodeneingriffskomponente, die dazu konfiguriert ist, einen ersten variablen Teil des Gewichts des Flügels zu tragen, und einen Flügelsensor, der mit dem Flügel gekoppelt ist, wobei der Aktuator dazu konfiguriert ist, einen zweiten variablen Teil des Gewichts des Flügels auf den Rahmen zu übertragen, und wobei eine Steuerung dazu konfiguriert ist, ein Signal von dem Flügelsensor zu empfangen und ein Signal zum Variieren eines Verhältnisses des ersten variablen Teils des Gewichts des Flügels zu dem zweiten variablen Teil des Gewichts des Flügels zu dem Aktuator zu senden.
Erntefahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Flügelsensor ein Positionssensor ist, der dazu konfiguriert ist, einen Abstand zwischen dem Flügel und einer Stützfläche, auf der das Erntefahrzeug fährt, zu messen und ein auf dem gemessenen Abstand basierendes Signal zu senden.
Erntefahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Flügelsensor ein Kraft- oder Drucksensor ist, der dazu konfiguriert ist, die Höhe einer Kraft oder eines Drucks, die bzw. der durch eine Stützfläche, auf der das Erntefahrzeug fährt, daran angelegt wird, zu messen.
Erntefahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Flügel ein erster Flügel ist und der Aktuator ein erster Aktuator ist und das ferner Folgendes umfasst: einen zweiten Flügel, der mit dem mittigen Segment gekoppelt ist, und einen zweiten Aktuator, der zwischen dem zweiten Flügel und dem mittigen Segment gekoppelt ist, wobei der zweite Flügel eine Bodeneingriffskomponente umfasst, die dazu konfiguriert ist, einen ersten variablen Teil des Gewichts des zweiten Flügels zu tragen, und einen Flügelsensor, der mit dem zweiten Flügel gekoppelt und dazu konfiguriert ist, ein Signal an eine Steuerung zu senden, und wobei der zweite Aktuator dazu konfiguriert ist, einen zweiten variablen Teil des Gewichts des zweiten Flügels auf den Rahmen zu übertragen, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, ein Signal von dem zweiten Flügelsensor zu empfangen und ein Signal zum Variieren eines Verhältnisses des ersten variablen Teils des Gewichts des zweiten Flügels zu dem zweiten variablen Teil des Gewichts des zweiten Flügels zu dem zweiten Aktuator zu senden, und wobei das dem ersten Flügel zugeordnete Verhältnis von der Steuerung unabhängig von dem dem zweiten Flügel zugeordneten Verhältnis bestimmt werden kann.
Erntefahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Steuerung so konfiguriert ist, dass ein nicht null betragendes Verhältnis, das dem ersten Flügel zugeordnet ist, einem nicht null betragenden Verhältnis, das dem zweiten Flügel zugeordnet ist, nicht entspricht.
Erntefahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Flügelsensor mit der Bodeneingriffskomponente gekoppelt ist.
Erntefahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Flügelsensor einer mehrerer Flügelsensoren ist und in Form eines Positionssensors vorliegt, der dazu konfiguriert ist, einen Abstand zwischen dem Flügel und einer Stützfläche, auf der das Erntefahrzeug fährt, zu messen, und wobei ein anderer Flügelsensor der mehreren Flügelsensoren in Form eines Kraftsensors oder eines Drucksensors oder eines Trägheitssensors vorliegt, und wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, ein Signal von dem anderen Flügelsensor zu empfangen und das Signal basierend auf dem Signal von dem Flügelsensor und dem Signal von dem anderen Flügelsensor zum Variieren eines Verhältnisses des ersten variablen Teils des Gewichts des Flügels zu dem zweiten variablen Teil des Gewichts des Flügels an den Aktuator zu senden.
Erntevorsatzanordnung, die Folgendes umfasst: einen Erntefahrzeugerntevorsatz mit einem lateralem Flügelbereich; eine Hydraulikanordnung, die Folgendes umfasst: ein Reservoir, das dazu konfiguriert ist, Hydraulikfluid zu enthalten, eine Pumpe, die dazu konfiguriert ist, Hydraulikfluid unter Druck zu setzen, und mit dem Reservoir in Strömungsverbindung steht, und einen Aktuator, der mit der Pumpe in Strömungsverbindung steht und dazu konfiguriert ist, den lateralen Flügelbereich zumindest zum Teil zu stützen; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, ein Messsignal von einem Flügelsensor zu empfangen, zu bestimmen, ob das Messsignal in einem angemessenen Bereich liegt, und als Reaktion darauf selektiv den Hydraulikfluidstrom zum Aktuator anzupassen.
Erntevorsatzanordnung nach Anspruch 8, wobei der Flügelsensor ein Positionssensor ist und einer mehrerer Flügelsensoren, die an dem lateralen Flügelbereich positioniert sind, ist, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, ein Messsignal von jedem Flügelsensor der mehreren Flügelsensoren zu empfangen, und wobei jedes Messsignal einen Abstand von dem zugehörigen Sensor zu einer Stützfläche, auf der die Erntevorsatzanordnung betrieben wird, darstellt.
Erntevorsatzanordnung nach Anspruch 8, wobei der Flügelsensor einer mehrerer Flügelsensoren, die an dem lateralen Flügelbereich positioniert sind, ist, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, ein Messsignal von jedem Flügelsensor der mehreren Flügelsensoren zu empfangen, und wobei ein Messsignal einen Abstand von dem zugehörigen Sensor zu einer Stützfläche, auf der die Erntevorsatzanordnung fährt, darstellt und ein Messsignal eine Kraft oder einen Druck, die bzw. der von der Stützfläche an einen Abschnitt des lateralen Flügelbereichs angelegt wird, darstellt.
Erntevorsatzanordnung nach Anspruch 8, wobei der laterale Flügelbereich eine Bodeneingriffskomponente umfasst, die dazu konfiguriert ist, einen ersten variablen Teil des Gewichts des lateralen Flügelbereichs zu tragen, und wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, dahingehend selektiv Hydraulikfluidstrom zu dem Aktuator anzupassen, das Verhältnis des ersten variablen Teils des Gewichts des lateralem Flügelbereichs zu einem zweiten variablen Teil des Gewichts des lateralem Flügelbereichs, der von dem Aktuator gestützt wird, zu ändern.
Erntevorsatzanordnung nach Anspruch 8, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, dahingehend selektiv Hydraulikfluidstrom zu dem Aktuator anzupassen, einen Winkel des lateralen Flügelbereichs zu einer Stützfläche, auf der die Erntevorsatzanordnung betrieben wird, zu ändern.
Steuersystem für ein Erntefahrzeug, wobei das Steuersystem Folgendes umfasst: einen Positionssensor, der dazu konfiguriert ist, einen Abstand zwischen einem Abschnitt eines Erntefahrzeugerntevorsatzes und einer Stützfläche, auf der das Erntefahrzeug fährt, zu messen und ein darauf basierendes Signal zu senden; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, das Signal zu empfangen, zu bestimmen, ob das Messsignal in einem ausgewählten Bereich liegt, und selektiv als Reaktion einen Aktuator zu betätigen, wobei der Aktuator dahingehend funktionsfähig ist, eine Traglastverteilung des Abschnitts des Erntefahrzeugerntevorsatzes anzupassen.
Erntefahrzeug nach Anspruch 13, das ferner einen Kraftsensor oder einen Drucksensor oder einen Trägheitssensor umfasst und wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, ein Signal von einem Kraftsensor oder einem Drucksensor oder einem Trägheitssensor zu empfangen und basierend auf dem Signal von dem Positionssensor und dem Signal von einem Kraftsensor oder einem Drucksensor oder einem Trägheitssensor selektiv den Aktuator zu betätigen.
Erntefahrzeug nach Anspruch 13, wobei der Aktuator dahingehend funktionsfähig ist, einen Winkel des Abschnitts des Erntefahrzeugerntevorsatzes zu einer Stützfläche, auf der das Erntefahrzeug fährt, zu variieren.