DE19848127A1 - Vorrichtung zur Steuerung einer Überladeeinrichtung - Google Patents
Vorrichtung zur Steuerung einer ÜberladeeinrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung einer Überladeeinrichtung (4) an landwirtschaftlichen Maschinen, insbesondere selbstfahrenden Feldhäckslern. DOLLAR A Landwirtschaftliche Maschinen, insbesondere selbstfahrende Erntemaschinen, nehmen Erntegut von einem Feldstück auf, bearbeiten es und übergeben dieses kontinuierlich mittels einer Überladeeinrichtung (4) an einen Transportbehälter (11). Der Transportbehälter (11) selbst kann wiederum als ein Zwischenspeicher auf dem Rahmen der selbstfahrenden Erntemaschine angebracht, als Transportwagen an der selbstfahrenden Erntemaschine nachfolgend angehängt oder aufgesattelt oder eine selbstfahrende, parallelfahrende oder nachfolgende Transporteinheit sein. Die Überladeweite und -richtung der Überladeeinrichtung (4) kann von dem Maschinenbediener manuell so gesteuert werden, daß die Übergabe des Erntegutes ohne Verluste erfolgt. Besonders schwierig gestaltet sich aber die manuelle Steuerung für den Maschinenbediener bei einer Überladung des Erntegutes in eine entgegen der Ernterichtung der Erntemaschine gerichtete Überladerichtung. Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Steuerung der Überladeeinrichtung (4) vorgeschlagen, die aus der die Fahrtrichtung der Erntemaschine vorgebenden Größe (Lenkwinkel, Knickwinkel u.a.) eine Stellgröße ableitet, mittels welcher die Überladerichtung automatisch in Richtung des Transportbehälters (11) gesteuert wird. Eine besonders vorteilhafte Verwendung der Vorrichtung ergibt ...
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung einer Überladeeinrichtung an land
wirtschaftlichen Maschinen, insbesondere selbstfahrende Feldhäcksler.
In der EP 0 131 693 B1 wird eine Steuerung eines ausstoßenden Stutzen geoffenbart. Die be
schriebene Vorrichtung bezieht sich auf einen gezogenen Feldhäcksler mit angehängten, nachlau
fenden Transportwagen. Mittels des Stutzens wird das gehäckselte Erntegut von dem gezogenen
Feldhäcksler auf den Transportwagen überladen. Der relative Winkel zwischen dem angehängten
Transportwagen und dem gezogenen Feldhäcksler wir an der Koppelstelle erfaßt. Anhand dieses
Winkels wird der Stutzen nach einem bestimmten Programm so gesteuert, daß das Erntegut im
mer in den Transportwagen trifft. Der relative Winkel zwischen Stutzen und Feldhäcksler wird er
mittelt und einer Steuerung mitgeteilt.
Nachteilig wirkt sich bei dieser Vorrichtung aus, daß zwischen dem Feldhäcksler und dem ange
hängten Transportwagen der relative Winkel erfaßt werden muß. Dazu sind spielfreie mechani
sche Tastvorrichtungen mit hochauflösenden Sensoren oder optische Abtastmittel notwendig. Ist
ein Transportwagen gefüllt, wird er abgehängt und ein neuer leerer Transportwagen angehängt.
Die mechanische Tastvorrichtung muß erneut gekoppelt und justiert werden. Bei einer optischen
Abtastvorrichtung ist es notwendig, daß jeder Transportwagen mit entsprechenden Reflektormit
teln ausgestattet ist.
Einen weitere Vorrichtung zur Befüllung von Ladebehältern ist aus der DE 44 03 893 bekannt.
Hier wird eine Steuerung einer Überladeeinrichtung beschrieben, bei welcher die Überladeeinrich
tung anhand von optischen oder akustischen Entfernungsmessern, die die
Transportbehälterbefüllung ermitteln und vermessen, gesteuert wird. Die Behälterbefüllung wird
durch mehrere Sensoren um den momentanen Gutauftreffpunkt auf dem Transportwagen über
Entfernungssignale ermittelt. Die Überladeeinrichtung wird dann, wenn an dieser Stelle eine be
stimmte Füllhöhe erreicht ist, so lange verschwenkt, bis eine benachbarte Stelle erkannt wird, die
eine geringere Füllhöhe aufweist. Ferner sind Mittel offenbart, die es ermöglichen über Endschal
terkontakte fest vorgegebene, relativ Winkelstellungen des Auswurfkrümmers zur Längsrichtung
der Erntemaschine anzusteuern.
Diese Überladesteuerung hat den Nachteil, daß die Entfernungssensoren sehr teuer sind. Deswei
teren arbeitet diese Vorrichtung nur zufriedenstellend, wenn der Erntegutstrom etwa die Richtung
der Entfernungsmeßeinrichtung besitzt, was bei einer etwa senkrecht zum Transportwagenboden
ausgerichtetem Erntegutstrom der Fall ist. Wird das Erntegut auf einen an den selbstfahrenden
Feldhäcksler angehängten oder von einen Zugfahrzeug hinter der Erntemaschine nachgezogenen
Transportbehälter überladen versagt diese Ladevorrichtung. Ursache dafür ist die Richtung und
Überladeentfernung zwischen Auswurfkappe und Transportwagen. Das Erntegut verläßt zwar die
Überladeeinrichtung nahezu waagerecht wird aber mit zunehmender Überladeentfernung langsa
mer und der Gutstrahl nimmt eine gekrümmte Wurfbahn an. Die Entfernungsmeßvorrichtungen
arbeiten anhand der von der Überladeeinrichtung vorgegebenen Abwurfrichtung. Durch die ge
krümmte Wurfbahn des Erntegutes sind der Auftreffpunkt des Erntegutes auf den Transportwa
gen und der von den Entfernungsmessern detektierte Bereich unterschiedlich. Hierdurch ist eine
zufriedenstellende Steuerung ausgeschlossen.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung für eine Überladeeinrichtung, insbesondere für
selbstfahrende Feldhäcksler mit einem Auswurfkrümmer, zur schaffen, die eine kostengünstige,
zuverlässige und einfache automatische Steuerung der Überladeeinrichtung zur Überladung von
Erntegut in einen Transportbehälter ermöglicht.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Winkel zwischen der Überladeeinrichtung und der
Fahrzeuglängsrichtung aus der die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntemaschine vorge
benden Größe berechnet wird.
Die Fahrtrichtung einer landwirtschaftlichen Erntemaschine wird in der Regel von dem Lenkein
schlag einer achsschenkelgelenkten Lenkachse vorgeben. Eine weitere Vorgabe der Fahrrichtung
kann durch eine Verdrehung von Fahrzeugrahmenteilen, denen jeweils mindestens eine starre
Achse zugeordnet ist, um ein vertikale Achse erfolgen. Diese sogenannte Knicklenkungen wird an
selbstfahrenden Vollerntern, wie beispielsweise einem Zuckerrübenvollernter und an selbstfahren
den Feldhäckslern verwendet.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß es möglich ist den Auswurfkrümmer an Feldhäcksler auto
matisch unabhängig von einer Transportbehältererfassung zu steuern. Auf eine Rückmeldung über
den Befüllgrad oder die relative Position des Transportbehälters zum Feldhäcksler kann verzichtet
werden.
Diese Art Steuerung findet besonders dann Anwendung, wenn das Erntegut auf einen nachfolgen
den Transportbehälter überladen wird. Ein Transportbehälter kann auf verschiedenen Arten hinter
einem Feldhäcksler transportiert werden. Im einfachsten Fall besitzt der Transportbehälter ein ei
genes Fahrwerk und wird an der Zugöse des Feldhäckslers angehängt. Dabei kann es sich um ei
nen Überladewagen oder um einen einfachen Transportwagen handeln. Feldhäcksler können auch
im Fahrzeugheck mit einer Sattelaufliegerkupplung ausgestattet sein. Hier wird dann ein Satte
lauflieger angehängt und bei der Befüllung hinter dem Häcksler hergezogen. Ferner besteht auch
die Möglichkeit eine Transportbehälter mit auf das Fahrgestell des Feldhäckslers zu integrieren. -
Der befüllte Transportbehälter wird dann mittels eines Kratzbodens oder einer Kippeinrichtung
auf ein Transportfahrzeug überladen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß der Transport
behälter ein selbstfahrender Transportwagen oder ein Transportwagen ist, der durch ein Zugfahr
zeug direkt hinter dem Feldhäcksler hergezogen wird.
Bei den genannten Beispielen für die Überladung des Erntegutes auf den Transportbehälter, folgt
der Transportbehälter dem Fahrweg der landwirtschaftlichen Erntemaschinen mit zeitlichem Ver
satz und geringer Abweichung nach. Dabei ist in den genannten Überladebeispielen die Überlade
einrichtung annähernd in Richtung der Erntefahrzeuglängsrichtung ausgerichtet.
In der Regel wird mir einer landwirtschaftlichen Erntemaschine entlang von vorgegebenen Ernte
gutreihen oder Schwaden geerntet. Um mit möglichst wenig Verlusten zu Ernten, werden die Rei
hen oder Schwaden geradeaus gesät beziehungsweise abgelegt. Unregelmäßigkeiten in den Rei
hen beziehungsweise Schwaden werden weitgehendst bei der Aufnahme des Erntegutes durch den
Erntevorsatz ausgeglichen. Fahrtrichtungsänderungen bei der Aufnahme von Erntegut sind daher
nur gering. Aus der die Fahrtrichtung vorgebenden Größe läßt sich daher eine Information dahin
gehend ableiten, daß man annehmen kann, wo sich der Transportbehälter befindet. Die Überlade
einrichtung kann dann ohne Rückmeldung entsprechend gesteuert werden.
Die Vorrichtung besteht aus einer Auswerteelektronik mit Abfühlmitteln für die Erfassung der re
lativen Winkelstellung der die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntemaschine vorgebenden
Größe und mindestens der relativen Winkelstellung der Überladeeinrichtung zur Erntemaschinen
längsrichtung. Die Auswerteelektronik ist ferner an einem elektronischen Bussystem angekoppelt,
so daß weitere Erntemaschinenparameter, wie beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit und die
Stellung von weiteren Leitelementen an der Überladeeinrichtung, bei der Ermittlung der Überla
derichtung zur Verfügung stehen.
Die Auswerteelektronik ermittelt die die Fahrtrichtung der Erntemaschine vorgebende Größe und
berechnet dann unter Berücksichtigung weiterer Parameter einen Soll-Krümmerwinkel. Aus der
Regeldifferenz von Ist-Krümmerwinkel zu Soll-Krümmerwinkel wird dann eine Stellgröße für die
Verstellung der Überladerichtung abgeleitet. Bei der Verstellung, durch an sich bekannte Stellmit
tel wie beispielsweise eine elektrohydraulische Verstelleinrichtung, wird dann die Verstellge
schwindigkeit in Abhängigkeit der Stellgröße gewählt.
Die Berechnung der Überladesollgröße kann aus einfachen Versuchen abgeleitet werden. Der für
eine gezielte Überladung notwendige Winkel der Überladeeinrichtung zur Fahrzeuglängsrichtung,
im folgenden Krümmerwinkel genannt, kann empirisch ermittelt und in Form eines Datenfeldes
oder anhand einer daraus ermittelbaren Kennlinie in der Auswerteelektronik abspeichert werden.
Ferner besteht die Möglichkeit, die Steuerung der Überladeeinrichtung auch anhand von Defini- -
tionen durch theoretische Berechnungen vorzunehmen.
Bei einer knickgelenkten Erntemaschine, bei welcher der Transportbehälter direkt auf dem Fahr
zeugrahmen der landwirtschaftlichen Erntemaschine aufgesetzt ist, kann der Krümmerwinkel so
gesteuert werden, daß das Erntegut beispielsweise in Richtung des Transportbehältermitte überla
den wird.
Wird die Vorrichtung an einer knickgelenkten Erntemaschine mit angehängtem Sattelauflieger
verwendet, so kann der Krümmerwinkel so gesteuert werden, daß der Erntegutstrahl in Richtung
der Sattelkupplungsmitte überladen wird. Es ist in diesem Fall davon auszugehen, daß sich über
der Sattelaufliegerkupplung ein Transportbehälter befindet.
In beiden Fällen kann der dazu notwendige Soll-Krümmerwinkel aus den geometrischen Abmes
sungen der Erntemaschine und dem Ist-Knickwinkel berechnet werden. An welcher Stelle der
Erntegutstrahl tatsächlich in dem Transportbehälter auftrifft, hängt von dem Befüllgrad und von
der Stellung von weiteren Erntegutstrahlleitelementen, wie Krümmerhöhe oder Krümmerklappe
ab.
Für den Überladevorgang, bei welchem keine direkte Kopplung zu dem Transportbehälter be
steht, kann die Steuerung des Krümmerwinkels anhand der die Fahrtrichtung vorgebenden Größe
und einer Überladezielentfernung vorgenommen werden. Diese Überladezielentfernung kann eine
fest vorgegebene Entfernung oder eine vom Erntemaschinenbediener vorgebare Größe sein. Wei
ter kann die Überladezielentfernung aus den die Überladeentfernung der Überladeeinrichtung be
stimmenden Elementen berechnet werden. Die Überladeentfernung kann aus den Einstellungen
der Überladeeinrichtung abgeleitet werden, indem beispielsweise die Krümmerhöhe, die Krüm
merklappenstellung und die Überladezielhöhe auf den Transportbehälter in eine Überladezielent
fernung umgerechnet wird.
In einer Ausgestaltung ist es vorgesehen, die Überladezielentfernung in die Vorrichtung einzupro
grammieren. Dies kann mittels Betätigung eines hierzu speziell vorgesehenen Programmiertasters
erfolgen. Die Überladeeinrichtung wird beispielsweise manuell so eingestellt, daß der Ernteguts
trom auf die Transportbehältermitte überladen wird. Diese Überladeentfernung wird dann als wei
tere Überladezielentfernung einprogrammiert. Bei der weiteren automatischen Steuerung der
Überladerichtung wird dann eine manuell vorgenommene Veränderungen der Überladeentfernung,
beispielsweise der Krümmerklappenstellung, nicht weiter berücksichtigt.
Die Verschwenkung der Überladeeinrichtung erfolgt beispielsweise mittels eines Hydromotors. Es
ist nun einen weitere Ausgestaltung der Erfindung, daß die Verschwenkgeschwindigkeit der
Überladeeinrichtung mit variabler Geschwindigkeit vorgenommen werden kann. Die Massenträg
heit der Überladeeinrichtung hat zur Folge, daß die Schwenkeinrichtung bei einer automatischen
Verschwenkung nach dem Abschalten des Schwenkantriebs nachläuft. Dieses Problem läßt sich
durch zwei Möglichkeiten lösen. Zum einen kann man den Antrieb vor dem erreichen der Sollpo
sition abschalten oder zum anderen die Schwenkgeschwindigkeit bis zur Sollposition gegen Null
regeln. Die Variation der Schwenkgeschwindigkeit benötigt eine besondere Steuerung mit Pro
portionalventilen. Einen einfache Lösung des Problems wird durch eine mehrstufige Schwenkge
schwindigkeitssteuerung erreicht. Im einfachsten Fall geschieht dies durch eine zweistufige Ventil
schaltung. Aus der Größe der Stellgröße wird angeleitet, mit welche Schwenkgeschwindigkeit die
Überladeeinrichtung automatisch verschwenkt wird. Bei der Unterschreitung einer bestimmten
Stellgröße wird dann der Schwenkantrieb auf eine verringerte Schwenkgeschwindigkeit umge
schaltet. Die Sollüberladerichtung läßt sich so mit ausreichender Genauigkeit steuern.
In einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die Vorrichtung auch den von der land
wirtschaftlichen Erntemaschine zurückgelegten Fahrweg erfaßt. Wie schon oben erwähnt, folgt
der Transportbehälter der landwirtschaftlichen Erntemaschine bei dem Überladen von Erntegütern
beabstandet nach. Wird von dem Maschinenbediener eine neue Fahrtrichtung gewählt, das heißt
die Erntemaschine fährt mit verändertem Kurvenradius weiter, ändert sich auch die relative Über
laderichtung der Überladeeinrichtung zum Transportbehälter.
Für die Überladung auf direkt mit der landwirtschaftlichen Erntemaschine gekoppelten Transport
behältern kann die Überladeeinrichtung ohne Verzögerung auf die neue notwendige Überladerich
tung eingestellt werden. Besteht aber keine Kopplung, muß die Überladeeinrichtung anhand einer
bestimmten Vorgabe gesteuert werden. Da der Transportbehälter nachfolgt, muß er zuerst noch
auf dem alten, zurückliegenden Fahrweg der landwirtschaftlichen Erntemaschine bleiben bis die
Fahrweg mit dem neuen Kurvenradius beginnt. Die Überladerichtung muß daher so gesteuert
werden, daß der Gutstrom in den sich auf dem zurückliegenden Fahrweg befindlichen Transport
behälter trifft.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn man die Überladeeinrichtung anhand des zu
rückgelegten Fahrweges steuert. Für einen neuen Kurvenradius beziehungsweise eine neue die
Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntemaschine vorgebenden Größe, gibt die Vorrichtung
einen neuen Soll-Krümmerwinkel vor. Dieser wird aber nicht sofort von der Vorrichtung, sondern
in Abhängigkeit einer zurückgelegten Fahrstrecke eingestellt. Die Abhängigkeit ist beispielsweise
eine linearer Zusammenhang. Die zurückgelegte Fahrstrecke läßt sich einfach aus der Erfassung
der Fahrgeschwindigkeit ableiten.
In einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die Schwenkgeschwindigkeit der Überla
deeinrichtung in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit gesteuert wird. Dadurch ergeben sich
ebenfalls fahrwegabhängige beziehungsweise verzögerte Überladerichtungsänderungen. Die fahr
wegabhängige Steuerung hat den Vorteil, daß bei einem Stillstand der Maschine und gleichzeiti
gen Änderung der die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntemaschine vorgebenden Größe
die Überladerichtung nicht automatisch verändert wird.
Der zurückgelegte Fahrweg wird in einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung in Verbindung
mit der die Fahrtrichtung vorgebenden Größe in einem Ringspeicher abgespeichert. Aus den ge
speicherten Werten läßt sich dann der Verlauf des zurückgelegten Fahrweges ermitteln. Durch die
Verwendung eines Ringspeichers werden nur eine geringe Anzahl von Werten für die Berechnung
des zurückgelegten Fahrweges bereitgehalten. Diese Speicherinhalte werden in einem bestimmten
Zeittakt oder vorteilhaft nur nach dem Fahren einer bestimmten Fahrwegstrecke mit einem neuen
Datenpaar aktualisiert.
Mit zusätzlichen Angaben, wie beispielsweise eine programmierte Überladezielentfernung und
-höhe, wird die Überladerichtung so gesteuert, daß der Erntegutstrahl in den auf dem zurücklie
genden Fahrweg befindlichen Transportbehälter trifft. Aus den einzelnen abgespeicherten Werte
paaren wird von der momentanen Position aus, der zurückgelegte Fahrwegverlauf berechnet. Die
einzelnen Wertepaare beinhalten eine Fahrstrecke und je eine zugehörige die Fahrtrichtung der
Erntemaschine vorgebende Größe. Aus beiden Werten läßt sich die Änderung der Erntemaschi
nenposition, ausgehende von einem an der momentanen Fahrtrichtung ausgerichteten Koordina
tensystem, ermitteln. Die Berechnung des zurückgelegten Fahrwegverlaufes ist nicht sehr genau.
Änderungen der die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntemaschine vorgebenden Größe,
zwischen dem Speichern von benachbarten Wertepaaren, werden nicht erfaßt. Desweiteren ist die
Fahrwegstrecke schlupfbehaftet. Ist die Überladerichtung nicht exakt ausgerichtet, wird dies zu
erst durch die Breite des Transportbehälters und eine sich anschließend Korrektur des Fahrkurses
des Transportfahrzeuges ausgeglichen. Es ist ferner vorgesehen, daß die Steuerung der Überlade
einrichtung jederzeit durch eine manuelle Steuerung der Überladerichtung möglich ist, ohne das
dadurch die automatische Steuerung der Überladeeinrichtung deaktiviert wird. Dieser manuell
eingegebene Offset wird bis zur nächsten manuellen Veränderung oder bis zur Deaktivierung der
Vorrichtung beibehalten.
Zur Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung der Vorrichtung ist ein einfacher, mit der Steue
rung der Vorrichtung in Verbindung stehender, Tasten vorgesehen. Dieser kann beispielsweise ein
Fußtaster auf dem Boden des Fahrerstands einer landwirtschaftlichen Erntemaschine sein. Eine
Aktivierung/ Deaktivierung der Vorrichtung wird jeweils über ein akustisches Signal oder eine
optische Anzeige angezeigt.
Die Erfindung ist nicht auf die Steuerung der Überladerichtung für das Überladen von Erntegüter
von landwirtschaftlichen Erntemaschinen auf nachfolgende Transportbehälter beschränkt. Es ist
für den Fachmann durchaus naheliegend die die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntema
schine vorgebende Größe auch auf weitere Steuerfunktionen der Überladeeinrichtung anzuwen
den. So ist durchaus denkbar die die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Größe vorgebenden
Größe auch zur Steuerung der Überladeentfernung der Einrichtung oder aber auch in bestimmten
Grenzen zur Steuerung der Überladeeinrichtung bei Kurvenfahrt der Erntemaschine mit Überla
dung der Erntegüter auf einen parallelfahrenden Transportbehälter anzuwenden. Desweiteren ist
es denkbar, die Überladeeinrichtung zur Erzeugung einer Verstellung der Leitklappe am Auswurf
krümmer oder des Krümmerwinkels eines selbstfahrenden Feldhäckslers zu verwenden, um eine
Art oszillierende Verteilbewegung zu erzeugen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine selbstfahrenden Feldhäcksler mit Knicklenkung und direkt aufgesetz
ten Transportbehälter
Fig. 2 eine Seitenansicht eines selbstfahrenden Feldhäckslers mit Knicklenkung
und Sattelaufliegerkupplung
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen selbstfahrenden Feldhäcksler mit Knicklenkung
und Sattelaufliegerkupplung
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen selbstfahrenden Feldhäcksler wie Fig. 3 mit der
Angabe von Krümmerwinkel und Knickwinkel
Fig. 5 die Darstellung der geometrischen Abmessungen der Erntemaschine aus
Fig. 2 und 4
Fig. 6 die Seitenansicht eines knickgelenkten selbstfahrenden Feldhäckslers mit
angehängtem Sattelauflieger
Fig. 7 die Draufsicht auf einen knickgelenkten selbstfahrenden Feldhäckslers mit
angehängtem Sattelauflieger
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen achsschenkelgelenkten selbstfahrenden Feld
häcksler mit nachfolgendem von einer Zugmaschine gezogenen
Transportbehälter
Fig. 9 ein Blockschaltbild der Vorrichtung.
In Fig. 1 wird ein selbstfahrender Feldhäcksler I mit Knicklenkung 2 und direkt aufgesetzten
Transportbehälter 3 gezeigt. Das Erntegut wird über ein in Fig. 1 nicht dargestellter Erntevor
satz von der Erntefläche aufgenommen und über die Einzugsaggregate 6 der nachgeschalteten Be
arbeitungseinheit zugeführt. Das bearbeitete Erntegut wird dann über den in der Höhe verstellba
ren Auswurfkrümmer 4 auf den Transportbehälter überladen. Die Auswurfklappen 5 geben dem
Erntegutstrom die Abwurfrichtung vor. Ein befüllter Transportbehälter 3 wird dann durch eine
Kippeinrichtung oder eine Kratzbodenentleerung auf einen weiteren Transportwagen überladen.
Fig. 2 zeigt die Seitenansicht eines selbstfahrenden Feldhäckslers mit Knicklenkung und Satte
laufliegerkupplung 7. Der Abstand a stellt die Entfernung zwischen dem vertikale Krümmerdreh
achse und dem Drehpunkt des Knickgelenkes 2 dar. Die Entfernung zwischen dem Knickgelenk 2
und der Sattelaufliegerkupplung 7 wird durch den Abstand b bezeichnet.
Die Draufsicht in Fig. 3 stellt einen selbstfahrenden Feldhäcksler mit Knicklenkung, Sattelauflie
gerkupplung 7 und angebautem Erntevorsatz 8 dar. Der Feldhäcksler befindet sich in
Geradeausfahrt und die die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntemaschine vorgebende
Größe, hier der Knickwinkel, ist daher gleich Null. Die Überladeeinrichtung, hier ein Auswurf
krümmer 4, ist so ausgerichtet, daß das Erntegut über die Sattelkupplung hinweggeworfen wird.
Eine Verschwenkung der Überladeeinrichtung um seine vertikale Achse, kann durch einen Dreh
kranz 9 vorgenommen werden. Der Antrieb der Schwenkeinrichtung erfolgt bei einem Feldhäcks
ler auf einfache Art durch einen Hydromotor. Dieser wird über eine elektrohydraulische Ventil
steuerung in der von der Vorrichtung vorgegebenen Richtung angesteuert wird. Die relative Stel
lung der Überladeeinrichtung zur Fahrzeuglängsachse wird durch ein Abfühlmittel wie beispiels
weise einem Inkrementalgeber mit Drehrichtungserkennung ermittelt und der Auswerteelektronik
zugeführt.
In Fig. 4 ist die Draufsicht von Fig. 3 erneut dargestellt. Sie unterscheidet sich von der Fig. 3
dadurch, daß der selbstfahrende Feldhäcksler mit einer eingeschlagenen Knicklenkung abgebildet
ist. Mit dem Winkel α wird der Knickwinkel bezeichnet. Dieser Winkel ist die Sollgröße für die
Steuerung der Überladerichtung des Auswurfkrümmers 4. Unter der Winkelbezeichnung β wird
der Ist-Winkel der Überladeeinrichtung zur Fahrzeuglängsachse 10 aufgeführt. In dieser Figur ist
die Überladerichtung so ausgesteuert, daß das Erntegut über die Sattelaufliegerkupplung hinweg
gefördert wird.
Zur Berechnung des Krümmerwinkels sind in Fig. 5 die Berechnungsgrößen aus den Fig. 2
und 4 zusammen dargestellt. Aus den geometrischen Abmessungen der Erntemaschine sind die
Abstände a und b bekannt. Die der Winkel β wird von dem Abfühlmittel in dem Knickgelenk er
mittelt. Aus den bekannten Größen läßt sich dann der Winkel α der Überladeeinrichtung nach der
folgenden Gleichung berechnen:
Anhand dieser Gleichung kann die Überladeeinrichtung so gesteuert werden, daß der Ernte
gutstrahl immer über die Sattelaufliegerkupplung hinweggefördert wird. Die Gleichung kann aber
auch für die Steuerung der Überladeeinrichtung bei direkt auf den Knicklenker aufgesetzten
Transportbehälter verwendet werden. Der Abstand b gibt einen von dem Knickgelenk entfernten
Punkt an, über welchen der Erntegutstrom gefördert werden soll. Diese Entfernung b kann durch
eine einfache Vorgabe, durch beispielsweise einen Potentiometer als Vorgabewert der Auswer
teelektronik zugeführt werden. Eine Veränderung in Abhängigkeit der Überladeentfernung der
Überladeeinrichtung ist eine weitere Möglichkeit. Durch dies Vorgabe wird die Überladerichtung
so gesteuert, daß der Erntegutstrahl in Richtung oder über diesen Punkt überladen wird.
In Fig. 6 wird eine Seitenansicht eines knickgelenkten selbstfahrenden Feldhäckslers mit ange
hängtem Sattelauflieger gezeigt. Diese Sattelauflieger können schnell von dem selbstfahrenden
Feldhäcksler durch die Schattelaufliegerkupplung gegen einen leeren Sattelauflieger ausgetauscht
werden. Bei dieser Art von Transportbehältermitführung besteht weiter die Möglichkeit den Win
kel zwischen der Transportbehälterlängsachse und der Sattelkupplung zu ermitteln. Aus diesem
Abfühlwert kann dann eine erweiterte Steuerung der Überladeeinrichtung realisiert werden. Die
Überladerichtung kann dann auch von der Ausrichtung auf die Sattelaufliegerkupplung abwei
chen. Weiter ist es dadurch möglich, die Überladeeinrichtung auf hinter der Sattelkupplung liegen
de Punkte auszurichten. Mit Hilfe einer ermittelten Überladeentfernung besteht dann ferner die
Möglichkeit die Überladezielentfernung zu variieren und eine sicheren Überladung zu erzielen.
Fig. 7 beinhaltet eine weitere Ansicht der in Fig. 6 dargestellten Erntemaschine. Der dargestell
te Feldhäcksler durchfährt momentan eine Kurve. Dabei ist der Auswurfkrümmer so ausgerichtet,
daß die Überladerichtung auf die Sattelaufliegerkupplung ausgerichtet ist.
In Fig. 8 wird ein achsschenkelgelenkter selbstfahrender Feldhäcksler mit nachfolgendem Zug
fahrzeug mit angehängtem Transportwagen dargestellt. Der durchfahrene Fahrweg ist eine Kur
venbahn mit konstantem Kurvenradius. Aus dem Lenkwinkel γ und dem Achsabstand d der Ernte
maschine kann der Kurvenradius r berechnet werden. Mit der Vorgabe einer Überladezielentfer
nung e und der Annahme, das der Abstand c gegenüber der Überladezielentfernung e sehr gering
ist, kann mit Hilfe der Trigonometrie und des Kathetensatzes, der Krümmerwinkel β anhand der
folgenden Gleichung:
berechnet werden.
In der Fig. 9 wird ein Blockschaltbild der Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus
der Auswerteelektronik 20 und weiteren Sensoren und Aktoren. Die Steuerung der Überladeein
richtung wird durch einen Taster 21 aktiviert beziehungsweise deaktiviert. Den Status der Vor
richtung wird durch ein optischen oder akustische Meldeeinrichtung 31 angezeigt. Die Vorgabe
der Überladezielentfernung e kann durch ein skaliertes Potentiometer 22 ausgewählt werden. Soll
die Überladezielentfernung e aus den momentanen Einstellungen 24, 25, 26 der Überladeeinrich
tung und der Vorgabe einer Zielhöhe abgeleitet werden, kann dies durch die Betätigung des Ta
ster 23 erfolgen. Der Krümmerwinkel β und der Auswurfklappenwinkel werden von den
Abfühlmitteln 24 beziehungsweise 25 vorzugsweise als Potentiometerwerte erfaßt. Die Überlade
einrichtungshöhe wird aus der Ermittlung des Krümmerhöhenwinkels 26 abgeleitet. Für die manu
elle Steuerung der Überladeeinrichtung sowie die Vorgabe eines Offsets sind weitere Taster 27
beziehungsweise 28 vorgesehen. Die die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntemaschine
vorgebende Größe wird durch die Abfühleinrichtung 30 ermittelt. Die Auswerteelektronik 20
steht ferner mit dem Bussystem 29 der Erntemaschine in Verbindung. Über dieses werden fahr
zeugspezifische Einstellungen wie der Achsabstand und weitere notwendige geometrische Daten
sowie Überladekenndaten beispielsweise die Überladezielhöhe und auch variable Werte wie bei
spielsweise die Fahrgeschwindigkeit übermittelt. Zur Einstellung der Überladerichtung steht die
Auswerteelektronik 20 mit Einstellelementen 32, 33 in Verbindung. Diese Einstellelemente kön
nen eine Hydraulikpumpenmotor-Kombination oder wie hier ausgeführt zwei elektrohydraulische
Ventile für eine einfache links/rechts Hydromotorsteuerung sein.
Claims (16)
1. Vorrichtung zur Überladung von landwirtschaftlichen Erntegütern von landwirtschaft
lichen Erntemaschinen auf Transportbehälter durch eine schwenkbare
Überladeeinrichtung
dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel zwischen der Überladeeinrichtung und der Fahrzeuglängsrichtung an
hand einer die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntemaschine vorgebenden
Größe gesteuert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntemaschine vorgebende Größe
der Knickwinkel eines knickgelenkten landwirtschaftlichen Erntemaschine ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntemaschine vorgebende Größe
der Lenkwinkel einer achsschenkelgelenkten landwirtschaftlichen Erntemaschine ist.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Überladerichtung aus der die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntema
schine vorgebende Größe und durch mindestens eine vorgegebene Überladezielentfer
nung errechnet wird.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Überladezielentfernung eine feste, fahrzeugspezifische Entfernung ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Überladezielentfernung die Entfernung zwischen Knickpunkt und Sattelkupp
lung ist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Überladezielentfernung aus der Stellung der die Überladeentfernung bestim
menden Elemente der Überladeeinrichtung berechnet wird.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Überladezielentfernung in die Auswerteelektronik einprogrammierbar ist.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschwenkgeschwindigkeit der Überladeeinrichtung beim automatisch Ver
schwenken variierbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Überladeeinrichtung mit mindestens zwei verschiedenen Geschwindigkeiten
verschwenkt werden kann.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Steuerung der Überladeeinrichtung der zurückgelegte Fahrweg der land
wirtschaftlichen Erntemaschine berücksichtigt.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschwenkgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit der
landwirtschaftlichen Erntemaschine gesteuert wird.
13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fahrweg und die die Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Erntemaschine
vorgebende Größe in einem Ringspeicher abspeichert werden.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus den in dem Ringspeicher abgelegten Werte eine Überladerichtung so berech
net wird, daß Erntegutstrom in einer vorgegebenen Überladezielentfernung und -höhe
in den sich auf dem zurückliegenden Fahrweg befindlichen Transportbehälter trifft.
15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die automatische gesteuerte Überladerichtung durch eine manuelle Steuerung der
Überladerichtung korrigierbar ist.
16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung über einen Taster aktivierbar ist und die aktivierte Steuerung
mittels einer optischen oder akustischen Meldeeinrichtung angezeigt wird.
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