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Die Erfindung betriff ein System zur Steuerung von Arbeitsscheinwerfern einer Forstmaschine, wobei das System einen Harvesterkopf, der am Auslegersatz der Forstmaschine befestigt ist und zum Fällen und Verarbeiten von Bäumen eingesetzt wird, mindestens einen am Harvesterkopf befestigten Arbeitsscheinwerfer zur Beleuchtung des Harvesterkopfes und dessen Umgebung, und Steuerungsmittel zum Steuern des Arbeitsscheinwerferbetriebs umfasst.
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Das Fällen und Abtransportieren von Bäumen sind Arbeitstätigkeiten, die zu jeder Tages- und Jahreszeit und ohne Rücksicht auf Witterungs- und Beleuchtungsbedingungen ausgeführt werden. Die Aufgabe von Forstmaschinenfahrern besteht darin, im Zusammenhang mit dem Fällen und Verarbeiten von Bäumen, die Forstmaschine, und insbesondere den am Ende des Auslegersatzes der Forstmaschine angeordneten Harvesterkopf zu steuern. Vom Standpunkt der Arbeitsdurchführung betrachtet ist es wichtig, dass der Bediener immer über eine bestmögliche Sicht auf den Betrieb des Harvesterkopfes und die unmittelbare Umgebung verfügt. Das Wesen der Arbeitsaufgabe bringt es mit sich, dass die Arbeit oft im Dunkeln ausgeführt wird, wenn Arbeitsscheinwerfer zur Verbesserung der Sicht erforderlich sind.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Beleuchtungssystemen zur Beleuchtung des Harvesterkopfes bekannt. Bei den bekannten Systemen wird die Energieversorgung der am Harvesterkopf befestigten Arbeitsscheinwerfer dadurch bewerkstelligt, dass die Eingangsleiter von der Basismaschine der Forstmaschine entlang des Auslegersatzes geführt werden, und die Steuerung wird üblicherweise von der Kabine der Forstmaschine aus durchgeführt, entweder per aktivem Steuern durch den Fahrer oder in der Praxis dadurch, dass die Scheinwerfer dauerhaft ein oder ausgeschaltet bleiben. Die Arbeitsscheinwerfer verbrauchen jedoch oft sehr viel Energie und können nur als Gesamtheit gesteuert werden. In manchen Fällen können die Arbeitsscheinwerfer es dem Bediener sogar erschweren, die Arbeit klar zu sehen. Mit anderen Worten wäre es von Vorteil, die Steuerung der am Harvesterkopf installierten Arbeitsscheinwerfer automatisch umzusetzen, so dass der Fahrer nicht gesondert an die Steuerung der Arbeitsscheinwerfer denken muss, ganz zu schweigen von der Eingabe von Steuerbefehlen in das Steuerungssystem zum Einschalten der Arbeitsscheinwerfer oder zum Anpassen der Beleuchtungsmerkmale.
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Die Erfindung zielt darauf ab, ein besseres System als die Lösungen des Standes der Technik zur Steuerung der Arbeitsscheinwerfer einer Forstmaschine zur Verfügung zu stellen, wodurch die Arbeitsscheinwerfer genauer gesteuert und Einsparungen beim Energieverbrauch erzielt werden können sowie gleichzeitig die Ergonomie der Arbeit und die Sicht verbessert werden. Die charakteristischen Merkmale dieser Erfindung sind im beigefügten Patentanspruch 1 angegeben.
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Dieses Ziel kann durch ein System zur Steuerung von Arbeitsscheinwerfern einer Forstmaschine erreicht werden, wobei das System einen Harvesterkopf, der am Auslegersatz der Forstmaschine befestigt ist und zum Fällen und Verarbeiten von Bäumen eingesetzt wird, mindestens einen am Harvesterkopf befestigten Arbeitsscheinwerfer zur Beleuchtung des Harvesterkopfes und dessen Umgebung, und Steuerungsmittel zum Steuern des Arbeitsscheinwerferbetriebs umfasst. Die Steuerungsmittel sind eine zum Harvesterkopf gehörende Ventilsteuereinheit zur Steuerung der Harvesterkopfventile, wobei die Steuereinheit dafür eingerichtet ist, Strom zuzuführen bzw. die Stromzufuhr zu den Arbeitsscheinwerfern zu steuern. Auf diese Weise kann die Steuerung der Arbeitsscheinwerfer als Teil der Harvesterkopfsteuerung integriert werden, so dass eine gesonderte Steuerung der Arbeitsscheinwerfer nicht notwendig ist. Es müssen keine separaten elektrischen Leitungen von der Forstmaschine zum Harvesterkopf für die Steuerung der Arbeitsscheinwerfer gelegt werden. Darüber hinaus ist auf diese Weise die Steuerung der Arbeitsscheinwerfer an ein sogenanntes eingebettetes Steuerungssystem angeschlossen, welches als solches im Stand der Technik bekannt und in modernen Arbeitsmaschinen zunehmend üblich ist. Mithilfe von verschiedenen in das Steuerungssystem programmierten Anwendungen lassen sich eine intelligentere Funktionalität und ein automatischer Betrieb leicht der Arbeitsscheinwerfersteuerung hinzufügen. Durch dieses Steuerungssystem stehen insbesondere viele Steuerungs- und Zustandsdaten nahezu ausnahmslos zur Verfügung, wie der Betriebszustand des Harvesterkopfes, die Lage des Harvesterkopfes, gemessene Abmessungsdaten des Baumes usw. Auf der Basis dieser Daten ist es möglich, verschiedene Steuerungsalgorithmen für die Arbeitsscheinwerfer umzusetzen.
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Der Arbeitsscheinwerfer ist vorzugsweise ein LED-Arbeitsscheinwerfer. Ein LED-Arbeitsscheinwerfer eignet sich in besonderer Weise zur Benutzung im erfindungsgemäßen System, unter anderem wegen seines relativ zur Lichtleistung niedrigen Energieverbrauchs, seiner kompakten Größe und seiner großen Zuverlässigkeit. Insbesondere ermöglicht es der niedrige Energieverbrauch eines LED-Arbeitsscheinwerfers, sowohl seine Steuerung als auch seine Stromversorgung über die Steuereinheit des Harvesterkopfes vorzunehmen. Die Stromkapazitäten von Ventilen gemäß den gegenwärtigen Standards sind für die Steuerung von LED-Scheinwerfern besonders geeignet. In der erfindungsgemäßen Lösung kann der Terminus „Arbeitsscheinwerfer“ Beleuchtungslösungen umfassen, die auf viele verschiedene Weisen in der Konstruktion des Harvesterkopfes integriert sind, zusätzlich zu den handelsüblichen oberflächenmontierten Arbeitsscheinwerfern. Die Menge und Qualität des vom Arbeitsscheinwerfer produzierten oder ausgehenden Lichts kann vorzugsweise als einstellbar eingerichtet werden, und zwar beispielsweise durch das verwendete eingebettete Steuerungssystem, sodass das beste und geeignetste Resultat in jeder Arbeitssituation und unter jeglichen Umweltbedingungen erzielt werden kann. Bei der genannten Ausgabe der Steuereinheit kann es sich im einfachsten Fall um den Ein-Aus-Typ handeln, wenn der Arbeitsscheinwerfer ein- oder ausgeschaltet werden kann. Die im Stand der Technik zum Einsatz kommenden Steuereinheiten verfügen oft über Ausgänge, deren Strom oder Spannung geregelt werden kann. Diese Regelung kann vorzugsweise, zum Beispiel, als ein sogenannter PWM-Ausgang (Pulsweitenmodulation) ausgeführt sein. Wenn der Arbeitsscheinwerfer in der erfindungsgemäßen Lösung an einen solchen Ausgang angeschlossen ist, kann die Intensität des produzierten Lichts ebenfalls über das eingebettete Steuerungssystem geregelt werden.
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Die Steuereinheit schließt vorzugsweise mehrere Betriebsvorrichtungen, wie Ventilsteuerausgänge, ein, wobei die Steuereinheit dafür eingerichtet ist, von zumindest einem dieser Ausgänge dem genannten Arbeitsscheinwerfer Strom zuzuführen. Auf diese Weise wird die Stromversorgung ebenso von der Steuereinheit gesteuert, sodass die Scheinwerfer nur gemäß der Steuerung der Steuereinheit eingeschaltet werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel schließt die Steuereinheit einen Eingang für eine externe Steuerung oder, zum Beispiel, für Messfühler ein. Auf diese Weise können die Arbeitsscheinwerfer auf der Basis einer externen Messvariable gesteuert werden.
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In dem erfindungsgemäßen System kann die Ventilsteuereinheit auch nur zur Steuerung der Stromversorgung verwendet werden, wenn die Stromversorgung zum Arbeitsscheinwerfer unter Verwendung eines separaten Kabels erfolgt. In einem solchen Fall kann die Ventilsteuereinheit die Stromzufuhr mithilfe eines Relais steuern.
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Das System kann einen Sensor zur Erstellung einer Steuervariablen für die Steuereinheit einschließen. Mithilfe des Sensors können die Bedingungen, welche die Arbeit beeinflussen, überwacht werden, und der Betrieb des Arbeitsscheinwerfers kann auf dieser Grundlage gesteuert werden.
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Die Steuereinheit ist vorzugsweise eine elektrische Steuereinheit, die eine Verarbeitungseinheit und darin installierte Software einschließt, welche als eingebettetes System verwendet wird. Was die vorliegende Erfindung betrifft, ist es tatsächlich überraschend, dass eine elektrische Steuereinheit eines eingebetteten Steuerungssystems auch für die Steuerung und Stromversorgung von Arbeitsscheinwerfern genutzt werden kann. Besondere Vorteile können zusätzlich insbesondere im Falle eines Harvesterkopfes erzielt werden, der am Ende eines langen Auslegersatzes eines Harvesters angeordnet ist und für den es schwierig wäre, auf andere Weise eine Stromversorgung und Steuerung einzurichten.
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Die Steuereinheit kann Softwaremittel einschließen, die dazu eingerichtet sind, den genannten Arbeitsscheinwerfer auf der Basis zumindest eines voreingestellten Kriteriums zu steuern. Auf diese Weise kann der Arbeitsscheinwerfer mithilfe der Steuereinheit beispielsweise auf der Basis der Lichtverhältnisse, der Tageszeit oder ähnlicher Faktoren gesteuert werden, wodurch die Anzahl der durch den Bediener manuell anzupassenden Dinge verringert wird. Die Arbeit eines Harvesterbedieners ist ohnehin in einem erheblichen Ausmaß ermüdend und herausfordernd, weil die Zyklen schnell und die Schichten lang sind, sodass ein automatischer Betrieb der Steuerung des Beleuchtungssystems bei der Entwicklung des Beleuchtungssystems angestrebt werden muss.
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Der Sensor kann dabei ein fotoelektrisch gesteuerter Schalter sein, um den Arbeitsscheinwerfer entsprechend der Lichtmenge zu steuern. Die Arbeitsscheinwerfer werden dann auf der Basis der vom fotoelektrisch gesteuerten Schalter bereitgestellten Informationen automatisch eingeschaltet, sobald das Licht abnimmt.
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Die Steuerungsmittel des Arbeitsscheinwerfers schließen vorzugsweise in der Kabine der Forstmaschine angeordnete Regler ein. Mithilfe der Regler kann der Bediener den Betrieb des Arbeitsscheinwerfers auch manuell steuern.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform schließt die Steuereinheit Softwaremittel ein, die dazu eingerichtet sind, den Arbeitsscheinwerfer entsprechend den Arbeitsschritten des Harvesterkopfes zu steuern. Auf diese Weise kann der Arbeitsscheinwerfer genau an dem Punkt im Arbeitsprozess eingeschaltet werden, an dem visuelles Beobachten durch den Bediener erforderlich ist, und entsprechend abgeschaltet werden, zum Beispiel, während ein Baum zugeführt wird, wodurch Strom gespart und der Fahrer vor unnötiger Blendung bewahrt wird, wenn die Arbeitsbeleuchtung keinen Nutzen bietet.
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Gemäß einer dritten Ausführungsform schließt die Steuereinheit Softwaremittel ein, die dazu eingerichtet sind, den Arbeitsscheinwerfer entsprechend der Jahreszeit bzw. Tageszeit zu steuern. Dann braucht der Bediener den Arbeitsscheinwerfer nicht separat einzuschalten, weil er entsprechend der Steuerung der Softwaremittel automatisch eingeschaltet wird. Die Informationen zur Jahreszeit und/oder Tageszeit stehen analog zu den GPS-Positionierungsinformationen der Maschine in einer als solchen bekannten Art und Weise bereit und sind für die Benutzung durch das eingebettete Steuerungssystem leicht verfügbar, sodass die oben beschriebene Funktionalität leicht umzusetzen ist.
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Das System kann mehrere Arbeitsscheinwerfer einschließen, von denen einige dazu eingerichtet sind, mithilfe der zur Steuereinheit gehörenden Steuerungsmittel gesteuert zu werden, und zwar entsprechend den Arbeitsschritten des Harvesterkopfes oder der Forstmaschine. Daher kann zum Beispiel die Beleuchtung der Schneidvorrichtung des Harvesterkopfes unmittelbar vor dem Fällen eines Baumes eingeschaltet werden, wobei gleichzeitig die anderen Lichter der Forstmaschine ausgeschaltet werden, sodass das Fällen und Querschneiden des Baumes für den Bediener deutlicher sichtbar sind.
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In dem erfindungsgemäßen System kann die Steuerung des Arbeitsscheinwerfers vorzugsweise unter Verwendung der vorhandenen Ventilsteuereinheit des Harvesterkopfes ausgeführt werden. Mithilfe der Steuereinheit wird dem Arbeitsscheinwerfer Strom zugeführt oder die Stromzufuhr zum Arbeitsscheinwerfer wird nach Bedarf geregelt, sodass eine unnötige Benutzung des Arbeitsscheinwerfers vermieden wird. Dies wiederum verlängert die Lebensdauer des Arbeitsscheinwerfers und senkt den Stromverbrauch. In dem erfindungsgemäßen System bezieht sich der Terminus „Steuerung des Arbeitsscheinwerfers“ auf das Ein- und Ausschalten der Stromzufuhr, das Anpassen der Stromzufuhr, das Anpassen der Richtung des Arbeitsscheinwerfers oder der Wellenlänge des vom Arbeitsscheinwerfer produzierten Lichtes oder auf ähnliche Anpassungen. Der Arbeitsscheinwerfer des erfindungsgemäßen Systems kann ein beliebiger Arbeitsscheinwerfer des Harvesterkopfes sein, doch bevorzugt ist es der Arbeitsscheinwerfer der Schneidvorrichtung. Es ist überraschend, dass die Ventilsteuereinheit dazu benutzt werden kann, den Arbeitsscheinwerfer zu steuern, weil im Allgemeinen der Arbeitsscheinwerfer und die Ventile durch separate Einheiten gesteuert werden.
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Entsprechend einer Ausführungsform kann der genannte Arbeitsscheinwerfer auch dafür eingerichtet sein, den Arbeitsschritt oder Zustand des Harvesterkopfes, des Harvesters oder des Baumfällprozesses zu kommunizieren. Im einfachsten Fall kann dies durch Ein- oder Ausschalten des Arbeitsscheinwerfers geschehen, oder alternativ durch beispielsweise Anpassen der Menge oder des Farbtons, d. h. der Wellenlänge des Lichts, basierend auf einer oder auf mehreren gemessenen oder identifizierten Steuerungsbedingungen.
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Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, wobei
- 1 das erfindungsgemäße System in einer Forstmaschine zeigt,
- 2 eine axonometrische Ansicht des Harvesterkopfes des erfindungsgemäßen Systems zeigt, und zwar mit geöffneten Greif- und Baumverarbeitungselementen des Harvesterkopfes,
- 3 ein schematisches Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Systems zeigt,
- 4 eine axonometrische Ansicht des Harvesterkopfes des erfindungsgemäßen Systems beim Schneiden eines Baumes zeigt,
- 5 eine axonometrische Ansicht des Gehäuses der Schneidvorrichtung des erfindungsgemäßen Systems ohne die Schneidvorrichtung zeigt.
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1 zeigt das erfindungsgemäße System angewandt in einer Forstmaschine 10. Die Forstmaschine 10 kann ein Forsttraktor sein, der mit einer Kabine 12 und einem Arbeitsausleger 14 ausgestattet ist. Ein Harvesterkopf 16, mit dessen Hilfe die Bäume gefällt und verarbeitet werden, ist am Ende des Arbeitsauslegers aufgehängt. Der Harvesterkopf 16 erhält seine Antriebsenergie und Steuerung von der Forstmaschine 10 entlang des Arbeitsauslegers. Zwischen dem Harvesterkopf 16 und der Forstmaschine 10 befindet sich ein Datenübertragungsbus, zum Beispiel ein CAN-Bus, Arcnet, Ethernet oder eine entsprechend andere permanent verkabelte oder drahtlose Verbindung.
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Entsprechend der 2 schließt der Harvesterkopf 16 einen Körper 27, einen Rotator 28, an dem der Harvesterkopf 16 drehbar am Ausleger 14 aus 1 aufgehängt ist, Abstreifklingen 24 und 26, Zuführrollen 22 und 23 und eine Schneidvorrichtung 18 ein. Entsprechend der Figur ist die Schneidvorrichtung 18 vorzugsweise eine Schneidsäge, welche in einem Sägegehäuse 21 angeordnet ist.
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Die Schneidsäge kann entsprechend dem Stand der Technik einen Sägeflansch 19 enthalten, der relativ zum Sägegehäuse drehbar angeordnet ist und um den eine Sägekette läuft. In dem System der 2 ist der Arbeitsscheinwerfer präzise ein Arbeitsscheinwerfer 20, welcher den Sägeflansch 19 der Schneidsäge und das Sägeereignis beleuchtet und auf der Seite des Sägegehäuses 21 angeordnet ist, die in Richtung des Sägeflansches 19 weist.
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3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Systems. Entsprechend der 3 können die Komponenten des Systems aufgeteilt werden in Komponenten, die in der Forstmaschine 68 und Komponenten, die im Harvesterkopf 70 angeordnet sind. Von der Forstmaschine werden Steuerungsinformationen und Spannung/Strom zum Harvesterkopf gesendet, vorzugsweise über ein einzelnes Eingangskabel 76 mit mehreren Anschlüssen. Auf der Forstmaschinenseite kann das System entsprechend der in der Figur dargestellten Ausführungsform den Zentralrechner 50 und eine daran angeschlossene Anzeigeeinheit 62 der Forstmaschine einschließen. Der Zentralrechner 50 und die Anzeigeeinheit 62 können auf eine an sich bekannte Weise auch integriert sein und eine Einheit bilden. Die Fahrgestelllenkeinheit 52 der Forstmaschine, die Arbeitsauslegersteuereinheit 56 und die Steuereinheit 54 der Bedienerschnittstelle können vorzugsweise unter Verwendung von, zum Beispiel, einer CAN-Busverbindung am Zentralrechner 50 angeschlossen sein. Andere notwendige Zusatzeinheiten können ebenfalls bei Bedarf angeschlossen werden. Alle Steuerungsmittel 58, mit denen der Bediener die Forstmaschine und all ihre Funktionen steuert, können andererseits auch an die Steuereinheit 54 der Schnittstelle angeschlossen sein. Die Steuerungsmittel können getrennte Eingänge für Steuerungseingaben sein, wie zum Beispiel Schalter, Knöpfe oder Joystick-Steuerungen. Im Falle der Forstmaschine kann das erfindungsgemäße System existierenden Forstmaschinen nach dem Stand der Technik entsprechen.
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Die Steuerungsmittel 15 für den Arbeitsscheinwerfer sind ebenfalls an den Zentralrechner 50 der Forstmaschine angeschlossen. Gemäß der Erfindung stellen die Steuerungsmittel 15 die Ventilsteuereinheit 25 des Harvesterkopfes dar. Die Stromversorgung 74 zum Harvesterkopf ist an die elektrische Ventilsteuereinheit 25 angeschlossen. Bei Bedarf zweigt auch eine Erdleitung 72 von demselben Zuführkabel 76 ab. Alle anderen Einheiten im Harvesterkopf sind in der Steuereinheit 25 kombiniert. Diese Einheiten können, zum Beispiel, Sensoren 60, d. h. Messsensoren zur Untersuchung der Länge und des Durchmessers des Baumes, die Solenoids der Steuerventile, und zumindest ein erfindungsgemäßer Arbeitsscheinwerfer 20 sein. Entsprechend der 3 können mehrere Arbeitsscheinwerfer 20 vorhanden sein, und sie alle können an die Ventilsteuereinheit 25 angeschlossen sein, vorzugsweise in einer dem Solenoid 64 der Steuerventile entsprechenden Art, oder entsprechend den anderen Steuerungen, die von der Steuereinheit 25 zu den Ventilen verlaufen.
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Die Ventilsteuereinheit 25 kann beispielsweise zehn Ausgänge 40 umfassen, die in einem spezifischen Variationsbereich anpassbare/n Strom und/oder Spannung zuführen. Der Strom- und/oder Spannungsbereich ist vorzugsweise in allen Ausgängen gleich, d. h. gleich in den Steuerausgängen, er kann jedoch auch variieren. Die Steuerausgänge können daher typischerweise zumindest vom Typ ein/aus sein, nur in der Lage, vollständig ein- oder ausgeschaltet zu werden, und stufenlos anpassbar. Vom Standpunkt der Erfindung aus gesehen ist es jedoch bevorzugt, dass die Steuereinheit eine gewöhnliche Steuereinheit für im Harvesterkopf eingebettete und im Stand der Technik bekannte Systeme ist, die unverändert für die Steuerung der Stromversorgung der Arbeitsscheinwerfer verwendet werden kann. Die Ventilsteuereinheit 25 schließt eine Verarbeitungseinheit 49 ein, mit deren Hilfe die Softwaremittel 48 betrieben werden, welche die Stromversorgung der Steuerausgänge regeln. Die Steuereinheit kann einen separaten Eingang 44 einschließen, d. h. einen Steuereingang, von dem aus vorausgewählte Kriterien für die Steuerung des Arbeitsscheinwerfers den Softwaremitteln der Steuereinheit zugeführt werden können.
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Der in dem erfindungsgemäßen System verwendete Arbeitsscheinwerfer ist vorzugsweise ein LED-Arbeitsscheinwerfer. Auf LED-Technologie basierende Arbeitsscheinwerfer verbrauchen wenig Strom, üblicherweise etwa 5 - 15 W, beleuchten jedoch sehr effektiv und mit guter Effizienz im Vergleich zu beispielsweise herkömmlichen Halogenlampen. Dank dem geringen Stromverbrauch reicht die ursprünglich für die Steuerung der Ventile ausgelegte Steuerspannung der Steuerausgänge der Steuereinheit aus, um die Arbeitsscheinwerfer zu steuern und mit Strom zu versorgen. Der den LED-Arbeitsscheinwerfern zugeführte Strom kann beispielsweise im Bereich zwischen 100 - 1000 mA sein, sodass die verwendete Spannung im Bereich zwischen 5 - 150 V liegt, je nach Strom und Leistung des Arbeitsscheinwerfers. Im Prinzip kann es sich bei den verwendeten Lampen auch um von der LED-Technologie abweichende Lampen handeln, zum Beispiel Xenon oder Halogen, zukünftig auch Kaltkathodenlampen oder andere im Zuge der Entwicklung der Scheinwerfertechnologie entstehende Lampen, solange sie über die Steuereinheit des Harvesterkopfes gesteuert werden können.
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Bei der Handhabung von Bäumen mit einer Forstmaschine überprüft der Bediener gewöhnlich die Qualität der zu fällenden und zu verarbeitenden Bäume. Je nach Arbeitsbedingungen kann die Identifizierung von Qualitätsmängeln sehr schwierig sein, insbesondere im Dunkeln. Holzeinkäufer sind beispielsweise nicht bereit, für morsche Bäume zu zahlen und ein Baumstamm oder ein anderer Teil des Baumes, der am Ansatz auch nur ein wenig morsch ist, kann komplett abgelehnt werden. Für den Bediener ist es daher wichtig, die Schneidoberfläche des Baumes klar zu sehen. Im Allgemeinen schließen Forstmaschinen andere Arbeitsscheinwerfer ein, die nicht am Harvesterkopf angeordnet sind. Üblicherweise sind Arbeitsscheinwerfer tatsächlich permanent installiert, zum Beispiel, auf dem Kabinendach der Forstmaschine und oft auch auf dem Auslegersatz, so dass die Arbeitsscheinwerfer dem Arbeitsereignis besser folgen. Gemäß einer Ausführungsform können Arbeitsscheinwerfer, die nicht am Harvesterkopf installiert sind, gedimmt oder ausgeschaltet werden, während die Arbeitsscheinwerfer am Harvesterkopf benutzt werden. Üblicherweise kann dies verwendet werden, um zu verhindern, dass die hellen Arbeitsscheinwerfer vom Ausleger oder dem Harvesterkopf reflektiert werden. Dies hilft dem Bediener, die Schneidoberfläche des Baumes zu sehen und morsche Stellen darin zu identifizieren. Mithilfe des erfindungsgemäßen Systems ist es einfach, die Scheinwerfer der Forstmaschine, und insbesondere des Harvesterkopfes, basierend auf einem vorgegebenen Kriterium zu steuern, d. h. dem sogenannten Steuerkriterium, unter Einsatz der Harvesterkopf-Steuereinheit, da alle Harvesterkopf-Steuerbefehle durch die Steuereinheit laufen.
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Unterschiedliche Steuerkriterien können beispielsweise das in einer Baumfällsituation vorherrschende Umgebungslicht, die Tageszeit, die Jahreszeit oder der Betriebsschritt des Harvesterkopfes sein. Genauer gesagt bezieht sich der Terminus Umgebungslicht darauf, wie dunkel oder hell es ist. Der Terminus Betriebsschritt des Harvesterkopfes bedeutet, zum Beispiel, dass manche Scheinwerfer der Forstmaschine am Ende des Baumzuführschritts des Harvesterkopfes abgeschaltet werden. Bei der Durchführung von Sägearbeiten beim Baumfällen bleibt nur der Arbeitsscheinwerfer eingeschaltet, der die Schneidvorrichtung und deren Umgebung beleuchtet, was dem Bediener dabei hilft, zum Beispiel zu sehen, ob Steine sich am Ansatz des Baumes befinden, oder ob es morsche Stellen oder andere mögliche Fehler im Baum an der Schneidoberfläche gibt, unmittelbar wenn der Baum fällt. Gemäß einer Ausführungsform kann der Baum auch nach dem Sägen leicht umgedreht werden, sodass der Lichtstrahl des Arbeitsscheinwerfers die Schneidoberfläche des Baumes besser erfasst. Das System kann Mittel zum Eingeben von Steuerkriterien in die Steuereinheit einschließen, wobei es sich bei den Mitteln, zum Beispiel, um die Steuerungsmittel der Forstmaschine handeln kann.
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Der Terminus „Arbeitsscheinwerfersteuerung“ kann sich in diesem Zusammenhang auf das Ausschalten oder Einschalten der Strom-/Spannungszufuhr, das Anpassen der Strom-/Spannungszufuhr, das Anpassen der Ausrichtung des Arbeitsscheinwerfers oder der Wellenlänge des Arbeitsscheinwerfers oder ähnliche Vorgänge beziehen. Das System kann Mittel zum Ändern der Ausrichtung des Arbeitsscheinwerfers basierend auf einem Steuerkriterium einschließen. Auf diese Weise kann, zum Beispiel, durch die Überwachung des Harvesterkopfes der Arbeitsscheinwerfer des Harvesterkopfes so ausgerichtet sein, dass er in keinem Fall direkt auf den Bediener gerichtet ist und ihn blendet. Im Dunkeln schwächt das Blenden des Bedieners die Sehfähigkeit des Bedieners für eine lange Zeit bis sich die Sicht wieder normalisiert. In gleicher Weise kann der Arbeitsscheinwerfer abgeschaltet werden, wenn der Bewegungspfad des Harvesterkopfes dergestalt zu sein scheint, dass der Arbeitsscheinwerfer in Richtung des Bedieners leuchten wird. Gemäß einer Ausführungsform kann der Arbeitsscheinwerfer auch beweglich angeordnet sein, zum Beispiel, auf Führungen, sodass die Ausrichtung des Lichtstrahls geändert werden kann.
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Entsprechend einer Ausführungsform kann die Wellenlänge des Arbeitsscheinwerfers für die Dauer des Betriebs der Schneidvorrichtung geändert werden, sodass eine spezifische Wellenlänge morsche Stellen in der Schneidoberfläche eines Baumes erheblich besser als normales weißes Licht zeigen kann. Zum Beispiel hat sich herausgestellt, dass Licht mit einer Wellenlänge von 330 - 400 nm das Erkennen von morschen Stellen auf der Schneidfläche eines Baumes mit bloßem Auge erleichtert. Das System kann auch einen Sensor oder eine Kamera einschließen, die das von der Schneidfläche des Baumes reflektierte Licht erfasst und auf dieser Basis automatisch entscheidet, ob es morsche Stellen in dem betreffenden Schneidepunkt gibt oder nicht. Bei Einsatz von maschinellem Sehen ist es besonders wichtig, dass der Schneidepunkt hinreichend beleuchtet wird. Entsprechend einer anderen Ausführungsform können mehrere Arbeitsscheinwerfer für unterschiedliche Wellenlängen vorgesehen sein, von denen einer weißes Licht und ein anderer beispielsweise Licht mit einer zur Erkennung von morschen Stellen geeigneten Wellenlänge produziert. Entsprechend einer Ausführungsform kann die Wellenlänge eines am Harvesterkopf befestigten Arbeitsscheinwerfers zur Beleuchtung von beispielsweise der Schneidoberfläche sich von einer Wellenlänge konventionellen weißen Lichts zu einer Wellenlänge zur Erleichterung der Entdeckung von morschen Stellen ändern, und zwar unmittelbar nachdem das Fällen des Baumes abgeschlossen wurde. Der Moment, in dem diese Änderung stattfindet, kann in an sich bekannter Weise durch das Steuerungssystem genau definiert werden, und zwar mithilfe der sogenannten Sägesteuerung. Mit anderen Worten kann es vorteilhaft sein, während das Sägen andauert und die Schneidoberfläche für den Fahrer nicht sichtbar ist, normales, weißes Licht zu verwenden und automatisch zu einem für die Analyse der Schneidoberfläche geeigneteren Farbton zu wechseln, sobald die Schneidoberfläche sichtbar wird.
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4 zeigt den Harvesterkopf 16 des erfindungsgemäßen Systems beim Schneiden eines Baumes 30. Der Arbeitsscheinwerfer 20 ist vorzugsweise auf der Schneidvorrichtung 18 angeordnet, d. h. in diesem Fall der Schneidsäge, und zwar auf dem Sägegehäuse 21, und ist ausgerichtet, um die Schneidsäge in Richtung der vom Sägeflansch ausgeführten Schneidbewegung zu beleuchten. In der in der 4 dargestellten Schneidsituation befindet sich ein Stein 32 in der Nähe des Ansatzes 31 des Baumes 30, der sich direkt im Pfad des Sägeflansches der Schneidsäge befindet. Wenn der Bediener versucht, den Baum 30 zu fällen, wird die um den Sägeflansch rotierende Sägekette gegen den Stein 32 stoßen und möglicherweise beschädigt werden. Wenn sie gegen den Stein stößt, werden die Zähne der Kette abgestumpft, die Kette kann reißen und der Sägeflansch kann beschädigt werden. Es ist daher für den Bediener wichtig, den Betrieb der Schneidvorrichtung die ganze Zeit über so gut wie möglich einsehen zu können, um Zusammenstöße mit Steinen zu vermeiden. Gemäß der 4 ist der Arbeitsscheinwerfer 20 auf den Sägeflansch der Schneidsäge ausgerichtet und beleuchtet den Sägeflansch sowie mögliche Hindernisse, die sich davor befinden. Daher kann der Bediener klar sehen, ob der Pfad des Sägeflansches der Schneidsäge frei ist oder ob der Harvesterkopf beispielsweise angehoben oder leicht bewegt werden muss, um das Hindernis zu umgehen.
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5 zeigt eine zweite alternative Anordnung des Arbeitsscheinwerfers 20 in dem Sägegehäuse 21 der Schneidvorrichtung. Der Arbeitsscheinwerfer 20 ist vorzugsweise etwa auf halber Strecke entlang des Sägegehäuses in Bezug auf die Gesamtlänge des Sägeflansches angeordnet, sodass seine Leuchtkraft hinreichend ist, um den ganzen Sägeflansch zu beleuchten. Um den Arbeitsscheinwerfer 20 besser sehen zu können, ist der Sägeflansch in 5 nicht dargestellt. Das Sägegehäuse 21 besteht aus den Deckplatten 80 und 82, die vorzugsweise parallel zum Sägeflansch angeordnet sind und zwischen denen der Sägeflansch drehbar gelagert ist, um relativ zu den Ebenen der Platten im Wesentlichen im rechten Winkel zum Stamm gedreht zu werden. Zusätzlich zu den Deckplatten 80 und 82 schließt das Sägegehäuse einen Boden 84 ein, der mithilfe verschiedener Öffnungen leichter gemacht werden kann, die auch als Austrittsöffnungen für Schnee, Abfall und Sägemehl fungieren. Der Arbeitsscheinwerfer ist vorzugsweise so weit hinten im Sägegehäuse wie möglich angeordnet, relativ zur Richtung der Zuführung des zu fällenden Baumes, sodass die Beleuchtung der Schneidvorrichtung so effektiv wie möglich ist.
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Um Interschied zu 5 kann der Arbeitsscheinwerfer auch gemäß den 2 und 4 in der Nähe der Außenkante der Seiten 80 und 82 angeordnet sein, welches Seiten sind, die sich auf dem entgegengesetzten Rand des Bodens 84 befinden.
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Der Arbeitsscheinwerfer 20 ist dann so niedrig relativ zu der Höhe zwischen den Seiten angeordnet, dass der Sägeflansch sich in der Mitte des Raumes zwischen den Deckplatten bewegen kann. Mit anderen Worten sollte die Höhe des Scheinwerfers in Richtung zwischen den Seiten vorzugsweise maximal ein Drittel des Abstandes zwischen den Platten betragen. Die Steckverbinder des Arbeitsscheinwerfers bleiben unter der Abdeckung des Harvesterkopfes. Als Ganzes ist der Arbeitsscheinwerfer oder sind die Arbeitsscheinwerfer dergestalt angeordnet, dass sie vor Stößen gut geschützt, jedoch bei Bedarf dennoch leicht auszutauschen sind. Im Unterschied zu den Figuren können auch mehrere Arbeitsscheinwerfer vorgesehen sein.
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In diesem Zusammenhang sollte verstanden werden, dass die in den Figuren dargestellte Anordnung des Arbeitsscheinwerfers auch dazu benutzt werden kann, Arbeitsscheinwerfer in Systemen gemäß dem Stand der Technik in Forstmaschinen zu steuern.
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Das erfindungsgemäße System kann in Verbindung mit Harvesterköpfen nach dem Stand der Technik verwendet werden und das System kann auch in existierenden Harvesterköpfen nachgerüstet werden, die jedoch eine in Bezug auf das System geeignete Steuereinheit aufweisen müssen.
