DE202015005363U1

DE202015005363U1 - Landwirtschaftliches Zugsystem Positionsbestimmungssystem zum Steuern von Anbaugeräten

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Publication number: DE202015005363U1
Application number: DE202015005363.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: John Deere GmbH and Co KG
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2015-08-10
Anticipated expiration: 2025-07-30

Abstract

Landwirtschaftliches Zugsystem (1) umfassend ein landwirtschaftliches Fahrzeug (3) und ein daran angeordnetes Anbaugerät (7) mit:
– einem an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug (3) angeordneten Dreipunktgestänge (5), wobei
– an dem Dreipunktgestänge (5) das Anbaugerät (7) direkt befestigt ist; und
– an dem Dreipunktgestänge (5) eine Schwenkvorrichtung (11) angeordnet ist, wobei mittels der Schwenkvorrichtung (11) das Dreipunktgestänge (5) mit daran befestigtem Anbaugerät (7) relativ zu einer Längsachse des landwirtschaftlichen Fahrzeugs (3) verschwenkbar ist;
– einer Positionsbestimmungsvorrichtung, wobei die Positionsbestimmungsvorrichtung zur Positionsbestimmung des Anbaugerätes (7) ausgelegt ist;
– einer Regelvorrichtung, wobei die Regelvorrichtung ausgelegt ist,
– eine Differenz zwischen einer bestimmten Position des Anbaugeräts (7) und einer Sollposition des Anbaugeräts (7) zu bestimmen; und
– die Schwenkvorrichtung (11) derart zu regeln, um die Differenz zwischen der bestimmten Position des Anbaugeräts (7) und der Sollposition des Anbaugeräts (7) zu verringern.

Description

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein landwirtschaftliches Zugsystem, das es ermöglicht, an einem landwirtschaftlichen Fahrzeug angebaute Arbeitsgeräte mittels Unterstützung durch ein Positionsbestimmungssystem in der Spur zu halten.
In der landwirtschaftlichen Produktion werden GPS gestützte Anbaugerätesteuerungen eingesetzt, um durch genaues Positionieren der Anbaugeräte während beispielsweise der Düngung, Aussaat, mechanischen Beikrautkontrolle und sonstiger Bewirtschaftung des Bodens effizientes Arbeiten zu ermöglichen. Dies sorgt zum einen für Zeit- und Kosteneinsparungen, sowie für eine Schonung der Umwelt. Gleichzeitig sind sowohl der Bekämpfungserfolg beispielsweise in der Beikrautkontrolle verbessert als auch die Fahrgeschwindigkeit erhöht, so dass z. B. die Beikrautkontrolle kostengünstig und zeiteffizient durchführbar ist.
Bisherige Anbaugerätesteuerungen arbeiten mit einem vorgeschalteten Verschieberahmen. Dieser wird zwischen dem landwirtschaftlichen Fahrzeug und dem Anbaugerät gekoppelt und verschiebt das Anbaugerät mittels eines Hydraulikzylinders. Der Nachteil dieses Systems liegt jedoch beispielsweise in der erschwerten Handhabung, den hohen Kosten und der beschränkten Einsatzfähigkeit.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein landwirtschaftliches Zugsystem vorzuschlagen, bei welchem ein Anbaugerät einfach und ohne komplizierter Einstellungen an einem landwirtschaftlichen Fahrzeug angebracht und in der Spur gehalten werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft landwirtschaftliches Zugsystem umfassend ein landwirtschaftliches Fahrzeug und ein daran angeordnetes Anbaugerät mit:

– einem an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug angeordneten Dreipunktgestänge, wobei – an dem Dreipunktgestänge das Anbaugerät direkt befestigt ist; und – an dem Dreipunktgestänge eine Schwenkvorrichtung angeordnet ist, wobei mittels der Schwenkvorrichtung das Dreipunktgestänge mit daran befestigtem Anbaugerät relativ zu einer Längsachse des landwirtschaftlichen Fahrzeugs verschwenkbar ist;
– einer Positionsbestimmungsvorrichtung, wobei die Positionsbestimmungsvorrichtung zur Positionsbestimmung des Anbaugerätes ausgelegt ist;
– einer Regelvorrichtung, wobei die Regelvorrichtung ausgelegt ist, – eine Differenz zwischen einer bestimmten Position des Anbaugeräts und einer Sollposition des Anbaugeräts zu bestimmen; und – die Schwenkvorrichtung derart zu regeln, um die Differenz zwischen der bestimmten Position des Anbaugeräts und der Sollposition des Anbaugeräts zu verringern.

In anderen Worten ist das Anbaugerät an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug mittels des Dreipunktgestänges direkt, d. h. insbesondere ohne Zwischenrahmen, angebracht. Das Anbaugerät ist somit unmittelbar an dem Dreipunktgestänge des landwirtschaftlichen Fahrzeugs befestigt.
Mittels der Schwenkvorrichtung ist das Dreipunktgestänge relativ zu der Längsachse des landwirtschaftlichen Fahrzeug verschwenkbar, so dass das Anbaugerät ebenfalls relativ zu der Längsachse des landwirtschaftlichen Fahrzeugs verschwenkbar ist. Wird das Dreipunktgestänge verschwenkt, wird das Anbaugerät mit verschwenkt. Drehachse bzw. Drehpunkte der Verschwenkung können z. B. die Anbindungspunkte, d. h. die Lager des Oberlenkers und der beiden Unterlenker des Dreipunktgestänges an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug sein.
Die Positionsbestimmungsvorrichtung kann die Position des Anbaugeräts durch Messung bestimmen bzw. ermitteln. Die Positionsbestimmungsvorrichtung ist mit der Regelvorrichtung signaltechnisch verbunden. Die Positionsbestimmungsvorrichtung kann Positionsdaten, insbesondere ermittelte, d. h. bestimmte Positionsdaten des Anbaugeräts an die Regelvorrichtung drahtlos oder drahtgebunden übermitteln.
Die Regelvorrichtung ist ausgelegt, eine Differenz zwischen einer bestimmten Position, d. h. der Istposition des Anbaugeräts und der Sollposition des Anbaugeräts bestimmen. Die Sollposition kann z. B. in einem Speicher der Regelvorrichtung gespeichert sein. Die Sollposition kann z. B. eine durch Aufzeichnung der Bewegungskoordinaten einer vorhergehenden Fahrt, beispielsweise bei der Aussaat, erhalten werden.
Die Regelvorrichtung regelt die Schwenkvorrichtung derart, um die Differenz zwischen einer bestimmten Position des Anbaugeräts, d. h. der Istposition des Anbaugeräts und einer Sollposition des Anbaugeräts zu verringern. Somit wird die Abweichung der Istposition von der Sollposition verringert. Sollte die Istposition nur eine vorbestimmte, geringe Abweichung von der Sollposition aufweisen, ist keine Veränderung der Istposition nötig. Somit kann die Istposition des Anbaugeräts innerhalb einer vorgegebenen Toleranz von etwa weniger als 5 cm, bevorzugt weniger als 2,5 cm Abweichung von der Sollposition geregelt werden.
Vorteilhafterweise können gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere aufgrund der direkten Anbringung des Anbaugeräts an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug, d. h. der Zugmaschine, die beiden Geräte in einfacher Weise aneinander gekoppelt werden, ohne dass gleichzeitig mehrere Einstellungen vorgenommen werden müssen, wie dies herkömmlich unter Verwendung eines Verschieberahmens nötig ist. Somit wird zusätzliches Gewicht des herkömmlich eingesetzten Verschieberahmens vermieden, so dass auch ein ungünstiges Verdichten des Bodens vermieden wird. Somit wird vorteilhafterweise der Boden geschont.
Da die Schwenkvorrichtung fest an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug montiert ist, kann das Anbaugerät in herkömmlicher Weise direkt an dem Dreipunktgestänge des landwirtschaftlichen Fahrzeugs befestigt werden. Die an dem Dreipunktgestänge angebrachte Schwenkvorrichtung stellt dabei eine unwesentliche Gewichtszunahme dar, wodurch ein übermäßiges Verdichten des Bodens durch das landwirtschaftliche Zugsystem vermieden wird und dadurch der Boden geschont wird. Ein weiterer Vorteil ist die schnelle und einfache Handhabung, da es nicht notwendig ist, einen zusätzlichen Verschieberahmen zu verwenden und gleichzeitig damit verbundene komplizierte Einstellungen vorzunehmen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Anbaugerät lösbar an dem Dreipunktgestänge angebracht sein. Dadurch kann ein Anbaugerät schnell und unkompliziert durch ein anderes Anbaugerät ausgetauscht werden. Dies ermöglicht die Verwendung des landwirtschaftlichen Zugsystems für verschiedenste Aufgaben wie zur Düngung, Aussaat, mechanischen Beikrautkontrolle und weiteren Bewirtschaftung von Böden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Positionsbestimmungsvorrichtung ausgelegt sein, wiederholend eine Position des Anbaugeräts zu bestimmen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann ausgelegt sein, wiederholend eine Differenz zwischen einer bestimmten Position des Anbaugeräts und einer Sollposition des Anbaugeräts zu bestimmen und wiederholend die Schwenkvorrichtung derart zu regeln, um die Differenz zwischen der bestimmten ermittelten Position des Anbaugeräts mit Sollposition des Anbaugeräts zu verringern.
Dabei kann die Regelvorrichtung eine Differenz zwischen einer bestimmten Position des Anbaugeräts und einer Sollposition des Anbaugeräts beispielsweise etwa jede Sekunde oder etwa jede 1/10 s oder etwa jede 1/100 s wiederholen und die Schwenkvorrichtung jede Sekunde oder etwa jede 1/10 s oder 1/100 s wiederholt regeln, um die Differenz zwischen der bestimmten ermittelten Position des Anbaugeräts mit Sollposition des Anbaugeräts zu verringern.
In anderen Worten ist die Regelvorrichtung ausgelegt, eine Differenz zwischen der bestimmten Position, d. h. der Istposition des Anbaugeräts über eine Zeit mit einer Sollposition des Anbaugeräts über eine Zeit zu bestimmen. Mit Hilfe der wiederholten Bestimmung der ermittelten Position über eine Zeit, kann eine Strecke, welche das landwirtschaftliche Zugsystem abfährt, mit einer Sollposition über eine Zeit, sprich eine zuvor abgefahrenen Strecke verglichen werden. Dies ermöglicht es, eine zu bearbeitende Bodenfläche effizient abzufahren und insbesondere das landwirtschaftliche Zugsystem und/oder das Anbaugerät in der Spur zu halten. Dadurch können beispielsweise Pflanzenschäden bei der mechanischen Beikrautkontrolle reduziert werden, da ein entsprechendes Anbaugerät lediglich das Beikraut bearbeitet, während die gewünschten Nutzpflanzen verschont werden. Auch wird die Parallelführung des landwirtschaftlichen Zugsystems dadurch verbessert, wodurch Überlappungen oder Fehlstellen der Spuren vermieden werden und in Folge die Produktivität und Effizienz gesteigert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann das landwirtschaftliche Fahrzeug eine Antenne zum Empfangen eines Positionssignals umfassen, wobei die Antenne an dem Anbaugerät angeordnet werden kann und signaltechnisch, sprich drahtlos oder drahtgebunden mit der Positionsbestimmungsvorrichtung verbunden werden. Dadurch kann die Positionsbestimmungsvorrichtung mittels der durch die Antenne empfangenen Signale die genaue Position des Anbaugeräts bestimmen und der Regelvorrichtung zur Verfügung stellen, welche wiederum anhand der genauen Information über die Position des Anbaugeräts die Schwenkvorrichtung derart regeln kann, um die Differenz zwischen der ermittelten bzw. bestimmten Position des Anbaugeräts mit der Sollposition des Anbaugeräts zu verringern. Es versteht sich, dass die Antenne über ein Kabel oder drahtlos mit der Positionsbestimmungsvorrichtung signaltechnisch verbunden sein kann. Auch die signaltechnische Verbindung zwischen der Positionsbestimmungsvorrichtung und Regelvorrichtung kann über ein Kabel oder drahtlos erfolgen.
Die Antenne kann jedoch auch an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug angebracht werden. Die Antenne kann eine Positionssignal empfangen, wodurch über die Positionsbestimmungsvorrichtung die Position des landwirtschaftlichen Fahrzeugs bestimmt werden kann. Anhand der ermittelten Position des landwirtschaftlichen Fahrzeugs kann wiederum auf die Position des Anbaugeräts relativ zum landwirtschaftlichen Fahrzeug geschlossen werden. Dazu kann beispielsweise die Stellung der Schwenkvorrichtung in Zusammenhang mit den Abmessungen des landwirtschaftlichen Fahrzeugs und/oder den Abmessungen des Anbaugeräts berücksichtigt werden. Die Abmessung der Kopplung bzw. des Dreipunktgestänges zwischen dem landwirtschaftlichen Fahrzeug und dem Anbaugerät kann ebenfalls berücksichtigt werden bzw. darüber Auskunft geben, in welcher Position sich das Anbaugerät relativ zum landwirtschaftlichen Fahrzeug befindet. Es kann auch eine Kamera vorgesehen sein, über welche die Stellung bzw. die Position der Anbaugeräts relativ zum landwirtschaftlichen Fahrzeug ermittelt werden kann und anhand des Positionssignals, empfangen durch die am landwirtschaftlichen Fahrzeug angebrachten Antenne, auf die Position des Anbaugeräts zurückgeschlossen werden kann.
Es kann auch eine Ultrashallstreuerung vorgesehen sein, über welche die Stellung bzw. die Position der Anbaugeräts relativ zum landwirtschaftlichen Fahrzeug ermittelt werden kann und anhand des Positionssignals, empfangen durch die am landwirtschaftlichen Fahrzeug angebrachten Antenne, auf die Position des Anbaugeräts zurückgeschlossen werden kann.
Vorteilhaft kann die Schwenkvorrichtung mit einem Unterlenker des Dreipunktgestänges und dem Körper des landwirtschaftlichen Fahrzeugs verbunden sein. Die an dem Unterlenker angebrachte Schwenkvorrichtung kann somit den Unterlenker verschwenken, wodurch sich die Position des Anbaugeräts, welches an das Dreipunktgestänge befestigt ist, ändert. Der zweite Unterlenker des Dreipunktgestänges bleibt dadurch frei verschwenkbar und kann über das angebrachte Anbaugerät mit verschwenkt werden. Vorteilhafterweise ist das landwirtschaftliche Zugsystem durch die Schwenkvorrichtung nur unwesentlichen schwerer ist als herkömmliche landwirtschaftlichen Zugsysteme, ohne eine Vorrichtungen zu Positionskontrolle eines Anbaugeräts. Die hat zur Folge, dass unerwünschte Verdichtungen des Bodens vermieden werden.
Es kann auch eine zweite Schwenkvorrichtung an dem zweiten Unterlenker vorgesehen sein, so dass beide Unterlenker über jeweils eine Schwenkvorrichtung verschwenkt werden können. Dies ist dann Vorteilhaft, wenn es sich bei dem Anbaugerät um ein sehr schweres Anbaugerät handelt und deshalb mehr Kraft benötigt wird das Anbaugerät schnell in die gewünschte Position zu bringen.
Ferner kann auch ein Oberlenker mit der Schwenkvorrichtung verbunden sein. Dies ist von Vorteil wenn aus Platzmangel keine Schwenkvorrichtung an den Unterlenkern angebracht werden können. Für die größtmögliche Kraftübertragung können auch drei Schwenkvorrichtungen vorgesehen sein, wobei jeweils eine Schwenkvorrichtung mit den beiden Unterlenkern und eine Schwenkvorrichtung mit dem Oberlenker verbunden sind.
Wie bereits oben erwähnt, ist dabei die Schwenkvorrichtung auch mit dem Körper des landwirtschaftlichen Fahrzeugs verbunden. Der Begriff Körper umfasst dabei Teile des landwirtschaftlichen Fahrzeugs, die geeignet sind die Kraftübertragung der Schwenkvorrichtung auf das Anbaugerät zu stützen. Vorteilhaft kann es sein, die Schwenkvorrichtung an einem steifen Abschnitt des Rahmens oder des Chassis oder einer Achse des landwirtschaftlichen Fahrzeugs anzubringen. Dabei kann die Schwenkvorrichtung an dem Körper des landwirtschaftlichen Fahrzeugs entweder lösbar, beispielsweise durch Schrauben oder Klemmen, oder unlösbar, beispielsweise durch Verschweißen, angebracht werden. Dies gilt entsprechend auch für das Verbinden der Schwenkvorrichtung mit einem Unterlenker und/oder mit einem Oberlenker. Dadurch kann ein herkömmliches landwirtschaftliches Zugsystem schnell und kostengünstig mit einer Schwenkvorrichtung ausgerüstet werden.
Die Schwenkvorrichtung kann ein hydraulischer Stellzylinder, ein elektromechanischer Stellzylinder oder ein pneumatischer Stellzylinder sein. Ein hydraulischer Stellzylinder hat zum Vorteil, dass dieser mit einer bereits vorhandenen Hydraulik des landwirtschaftlichen Fahrzeugs verbunden werden kann, und dadurch keine zusätzliche Hydraulikpumpe benötigt wird.
Die Schwenkvorrichtung kann auch als elektromechanischer Stellzylinder vorgesehen sein, welcher über eine bereits vorhandene Batterie oder einen Stromgenerator des landwirtschaftlichen Fahrzeugs mit Strom versorgt werden kann. Daher ist es nicht nötig eine zusätzliche Stromquelle für den elektromechanischen Stellzylinder vorzusehen.
Die Schwenkvorrichtung kann aber auch ein pneumatischer Stellzylinder sein, welcher vorteilhafterweise mit einem am landwirtschaftlichen Fahrzeug bereits vorhandenen Kompressor mit Gasdruck versorgt werden kann.
Weiter kann die Schwenkvorrichtung auch mit zwei oder drei oder mehr Stellzylindern verbunden sein, beispielsweise an beiden Unterlenkern oder an einem Unterlenker und dem Oberlenker oder an beiden Unterlenker und dem Oberlenker, wobei alle Stellzylinder entweder der selben Art, sprich alle hydraulische Stellzylinder oder pneumatische Stellzylinder oder elektromechanische Stellzylinder sein können. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, gleichzeitig mehrere Stellzylinder unterschiedlicher Art zu verwenden. Es kann auch vorgesehen sein, mehrere Stellzylinder mit einem oder beiden Unterlenkern und/oder Oberlenker anzubringen, wobei auch hierbei die Stellzylinder gleicher oder unterschiedlicher Art sein können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Positionsbestimmungsvorrichtung eine satellitengestützte Positionsvorrichtung sein. Dadurch kann, wie oben beschrieben, die Positionsbestimmung auf wenige Zentimeter genau erfolgen, das in Folge durch genaues Positionieren des Anbaugeräts während beispielsweise der Düngung, Aussaat, mechanischen Beikrautkontrolle und sonstiger Bewirtschaftung des Bodens effizientes Arbeiten ermöglicht. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Positionsbestimmung auch über geeigneten Datenfunk erfolgen kann, beispielsweise über Mobilfunkantennen oder speziell an Feldern angeordnete Funkantennen.
Die Position der Antenne, und somit die Position des Anbaugeräts oder des landwirtschaftlichen Fahrzeugs wird zum Beispiel über Triangulation bestimmt. Dazu werden Positionssignale von mindestens drei Mobilfunkantennen oder drei Satelliten benötigt. Beispielsweise wird bei der satellitengestützten Positionsermittlung die Entfernung zu allen Satelliten ermittelt. Dazu wird die Zeit bestimmt, die die Radiowellen vom Satelliten bis zum Gerät brauchen. Aus Entfernung und Position zu einem Satelliten kann ein Standort bestimmt werden. Je mehr Satelliten zur Verfügung stehen, desto genauer wird die Position des Anbaugeräts oder des landwirtschaftlichen Fahrzeugs eingegrenzt. Für eine genaue Standortbestimmung sind vorzugsweise vier Satelliten nötig. Zusätzlich kann die Geschwindigkeit des Anbaugeräts oder des landwirtschaftlichen Fahrzeugs und die Bewegungsrichtung ermittelt werden.
Die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Anbaugeräts ist hierbei auch von der Empfangsqualität abhängig und kann bei einer sehr hohen Genauigkeit auf einen Bereich von etwa +/–2,5 cm genau bestimmt werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung zum Regeln der Position eines Anbaugeräts, welches mittels eines Dreipunktgestänges direkt an einem landwirtschaftlichen Fahrzeug angebracht ist, wobei die Regelvorrichtung signaltechnisch mit einer Positionsbestimmungsvorrichtung verbunden, welche zur Positionsbestimmung des Anbaugeräts ausgelegt ist, wobei die Regelvorrichtung ausgelegt ist, eine Differenz zwischen einer bestimmten Position des Anbaugeräts mit einer Sollposition des Anbaugeräts zu bestimmen und eine Schwenkvorrichtung, welche an dem Dreipunktgestänge angeordnet ist, derart zu regeln, um die Differenz zwischen der bestimmten Position des Anbaugeräts und der Sollposition des Anbaugeräts zu verringern.
Bevorzugt kann die Regelvorrichtung ausgelegt sein, eine Differenz zwischen einer ermittelten Position des Anbaugeräts über eine Zeit mit einer Sollposition des Anbaugeräts über eine Zeit zu bestimmen. Dadurch ermöglicht die Regelvorrichtung es, dass eine erwünschte Strecke abgefahren werden kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Regelvorrichtung anhand gespeicherter Daten einer zuvor abgefahrenen Strecke die Position des Anbaugeräts derart regelt, dass das Anbaugerät die selbe Strecke wie die zuvor abgefahrene Strecke folgt oder in Bezug zu der zuvor abgefahrenen Strecke relativ in eine versetzte erwünschte Strecke regelt. Mit anderen Worten, das Anbaugerät kann einer neuen erwünschten Strecke folgen, welche beispielsweise parallel versetzt zu einer zuvor abgefahrenen Strecke liegt.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrüsten eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs mit einer Regelvorrichtung, umfassend das Anbringen der Regelvorrichtung an das landwirtschaftliche Fahrzeug, Anbringen einer Positionsbestimmungsvorrichtung, wobei die Regelvorrichtung ausgelegt ist, eine Differenz zwischen einer bestimmten Position eines an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug anbringbaren Anbaugeräts mit einer Sollposition des Anbaugeräts zu bestimmen und die Schwenkvorrichtung derart zu regeln, um die Differenz zwischen einer bestimmten Position des Anbaugeräts mit der Sollposition des Anbaugeräts zu verringern.
Regelvorrichtung und Positionsbestimmungsvorrichtung können Bestandteil einer Rechnervorrichtung sein.
Wenn Regelvorrichtung und Positionsbestimmungsvorrichtung getrennte Bauteile sind, können diese als Hardware und/oder Software implementiert sein.
Bevorzugt kann die Positionsbestimmungsvorrichtung über GPS-gestützte Daten und/oder über Mobilfunkantennen kalibriert werden. Hierbei kann die Entfernung der mit der Positionsbestimmungsvorrichtung signaltechnisch verbundenen Antenne zu beispielsweise Mobilfunkantennen in der Umgebung gemessen werden, um somit auf die genaue Position der Antenne, sprich des Anbaugeräts schließen zu können.
Vorteilhaft kann zusätzlich die Positionsbestimmungsvorrichtung mit einer Antenne signaltechnisch verbunden werden. Die Antenne kann dabei am Anbaugerät angebracht werden.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein landwirtschaftliches Fahrzeug umfassend ein an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug angeordnetes Dreipunktgestänge, wobei das Dreipunktgestänge geeignet ist, ein Anbaugerät direkt an dem Dreipunktgestänge zu befestigen und an dem Dreipunktgestänge eine Schwenkvorrichtung angeordnet ist, wobei mittels der Schwenkvorrichtung das Dreipunktgestänge relativ zu einer Längsachse des landwirtschaftlichen Fahrzeug verschwenkbar ist, so dass das Anbaugerät relativ zu der Längsachse des landwirtschaftlichen Fahrzeugs verschwenkbar ist. Weiter umfasst das landwirtschaftliche Fahrzeug eine Positionsbestimmungsvorrichtung, wobei die Positionsbestimmungsvorrichtung zur Positionsbestimmung des Anbaugeräts geeignet ist. Das landwirtschaftliche Fahrzeug umfasst eine Regelvorrichtung, wobei die Regelvorrichtung ausgelegt ist, eine Differenz zwischen einer bestimmten Position des Anbaugeräts mit einer Sollposition des Anbaugeräts zu bestimmen und die Schwenkvorrichtung derart zu regeln, um die Differenz zwischen der bestimmten Position des Anbaugeräts mit der Sollposition des Anbaugeräts zu verringern.
Die obigen Angaben zum landwirtschaftlichen Zugsystem gelten sinngemäß auch für die Regelvorrichtung, das Verfahren, und das landwirtschaftliche Fahrzeug.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben.
1 zeigt eine Seitenansicht auf ein landwirtschaftliches Zugsystem 1 umfassend ein landwirtschaftliches Fahrzeug 3 und ein über ein Dreipunktgestänge 5 verbundenes Anbaugerät 7.
2 zeigt eine Rückansicht eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs 3 mit einem Dreipunktgestänge 5 und einer am Unterlenker 9 des Dreipunktgestänges 5 angebrachten Schwenkvorrichtung 11.
3 zeigt einen vergrößerten Abschnitt des Dreipunktgestänges 5.
4 zeigt eine Detailansicht einer Schwenkvorrichtung 11.
5 zeigt eine weitere Detailansicht auf das Dreipunktgestänge 5 und die Schwenkvorrichtung 11.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der 1 bis 5 beschrieben.
1 zeigt eine Seitenansicht auf ein landwirtschaftliches Zugsystem 1. Das landwirtschaftliche Zugsystem beinhaltet ein landwirtschaftliches Fahrzeug 3, zum Beispiel einen Traktor und ein Dreipunktgestänge 5, welches herkömmlich am hinteren Ende des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 3 angebracht ist. Ein Anbaugerät 7, zum Beispiel eine Sämaschine ist direkt an dem Dreipunktgestänge 5 des landwirtschaftlichen Fahrzeugs verbunden. Das heißt, es ist nicht notwendig zusätzlich zu dem Dreipunktgestänge 5, wie bisher bekannt, einen Schieberahmen zwischen dem landwirtschaftlichen Fahrzeug und dem Anbaugerät anzuordnen.
Auf dem Anbaugerät 7 ist eine Antenne 13 angebracht und über ein Kabel 15 mit einer in 1 nicht gezeigten Positionsbestimmungsvorrichtung signaltechnisch, d. h. drahtlos oder drahtgebunden, verbunden. Die Positionsbestimmungsvorrichtung ist wiederum mit einer Regelvorrichtung (nicht gezeigt) signaltechnisch, d. h. drahtlos oder drahtgebunden, verbunden. Die Positionsvorrichtung und die Regelvorrichtung können Bestandteil einer gemeinsamen Rechnereinheit wie zum Beispiel Boardcomputer oder Laptop oder Programm oder App eines Tablets usw. sein. Das erste Ende der Schwenkvorrichtung 11 ist an der Außenseite eines der beiden Unterlenker 9 durch eine Schraubverbindung befestigt. Das zweite Ende ist mit einem Rahmenteil des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 3 durch eine Schraubverbindung befestigt (in 1 nicht gezeigt).
Die Schwenkvorrichtung 11 kann entweder lösbar, beispielsweise durch Schrauben oder Klemmen angebracht sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, die Schwenkvorrichtung 11 unlösbar, beispielsweise durch Verschweißen an dem Unterlenker 9 und an dem Rahmenabschnitt 17 des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 3 anzubringen. Dies gilt entsprechend auch für das Verbinden der Schwenkvorrichtung 11 mit einem Oberlenker 25. Dadurch kann ein herkömmliches, landwirtschaftliches Zugsystem 1 schnell mit einer Schwenkvorrichtung 11 ausgerüstet werden.
Die Schwenkvorrichtung 11 in 1 ist ein hydraulischer Stellzylinder, kann jedoch statt dessen auch ein elektromechanischer Stellzylinder oder ein pneumatischer Stellzylinder sein. Ein hydraulischer Stellzylinder hat zum Vorteil, dass dieser mit einer bereits vorhandenen Hydraulik des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 3 verbunden werden kann, und dadurch keine zusätzliche Hydraulikpumpe benötigt wird. Ein elektromechanischer Stellzylinder kann über eine bereits vorhandene Batterie oder einen Stromgenerator des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 1 mit Strom versorgt werden. Daher ist es nicht nötig eine zusätzliche Stromquelle für den elektromechanischen Stellzylinder vorzusehen. Die Schwenkvorrichtung 11 kann aber auch ein pneumatischer Stellzylinder sein, welcher vorteilhafterweise mit einem am landwirtschaftlichen Fahrzeug 3 bereits vorhandenen Kompressor mit Gasdruck versorgt werden kann.
Die Positionsbestimmungsvorrichtung (nicht gezeigt) ist in der gezeigten Ausführungsform eine satellitengestützte Positionsvorrichtung, welche über die Antenne 13 ein Positionssignal empfängt. Die Antenne 13 ist an dem Anbaugerät 7 angeordnet und signaltechnisch mit der Positionsbestimmungsvorrichtung verbunden. Dadurch kann die Positionsbestimmungsvorrichtung mittels der durch die Antenne 13 empfangenen Signale die genaue Position des Anbaugeräts 7 bestimmen und der Regelvorrichtung (nicht gezeigt) zur Verfügung stellen, welche wiederum anhand der genauen Information über die Position des Anbaugeräts 7 die Schwenkvorrichtung 11 derart regelt, um die Differenz zwischen der bestimmten Position des Anbaugeräts 7 und der Sollposition des Anbaugeräts 7 zu verringern.
Der Zylinder 11 wird mit mehr/weniger Druck beaufschlagt, wodurch der Kolben 23 des Stellzylinders 11 ein-/ausgefahren wird. Dadurch wird die Länge des Stellzylinders verlängert/verkürzt. Da der Stellzylinder 11 fest mit einem Unterlenker 9 und dem Rahmenabschnitt 17 befestigt ist, wird der Unterlenker entsprechend der Verlängerung/Verkürzung des Stellzylinders verschwenkt.
Die Istposition des Anbaugeräts 7 kann im Bereich von etwa 15 cm bis 2,5 cm oder auch bevorzugt von etwa 10 cm bis 2,5 cm oder noch mehr bevorzugt von etwa 5 cm bis 2,5 cm bestimmt werden. Eine Differenz zwischen Istposition und Sollposition kann im Bereich von bevorzugt etwa 15 cm bis 2,5 cm oder auch bevorzugt im Bereich von etwa 10 cm bis 2,5 cm oder weiter bevorzugt im Bereich von etwa 5 bis 2,5 cm liegen. Auch bevorzugt kann die Istposition auf etwa +/–9 cm genau bestimmt werden und eine Differenz zwischen Istposition und Sollposition etwa +/–9 cm betragen.
Die Sollposition kann vorab mit einem Arbeitsgerät 7 aufgezeichnet bzw. vorgegeben werden und gegebenenfalls auf andere Anbaugeräte, zum Beispiel Sämaschinen, Beikrautentfernungsmaschinen, etc., angepasst werden.
Alternativ kann auch die Istposition der Deichsel des Anbaugeräts 7 mit der Sollposition der Deichsel des Anbaugeräts 7 verglichen werden. Aufgrund der Dimensionen des Anbaugeräts 7 kann zurückgerechnet werden.
Die Istposition kann sich auf die Position von Arbeitselementen des Anbaugeräts 7 beziehen, wie zum Beispiel auf Schneidmesser, Schaufeln, etc. Es versteht sich, dass die Antenne 13 über ein Kabel 15, wie in der Ausführungsform in 1 gezeigt ist, verbunden ist. Die Antenne 13 kann jedoch auch drahtlos mit der Positionsbestimmungsvorrichtung signaltechnisch verbunden sein. Auch die signaltechnische Verbindung zwischen der Regelvorrichtung und Positionsbestimmungsvorrichtung kann über ein Kabel oder drahtlos erfolgen.
Wenn die Regelvorrichtung und die Positionsbestimmungsvorrichtung ein Gerät sind, so kann der Datenaustausch auf Softwareebene stattfinden.
Es ist auch möglich, dass die Antenne 13 an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug 3 angebracht ist. Die Antenne 13 kann dadurch ein Positionssignal empfangen, so dass über die Positionsbestimmungsvorrichtung die Position des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 3 bestimmt werden kann. Anhand der ermittelten Position des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 3 kann wiederum auf die Position des Anbaugeräts 7 relativ zum landwirtschaftlichen Fahrzeug 3 geschlossen werden und auch die absolute Position des Anbaugeräts 7 errechnet werden. Dazu kann beispielsweise die Stellung der Schwenkvorrichtung 11 darüber Auskunft geben, in welcher Position sich das Anbaugerät relativ zum landwirtschaftlichen Fahrzeug 3 befindet.
Ferner kann vorgesehen sein, eine Kamera am landwirtschaftlichen Fahrzeug 3 anzubringen, über welche die Stellung des Anbaugeräts 7 relativ zum landwirtschaftlichen Fahrzeug 3 ermittelt werden kann. Anhand des Positionssignals, empfangen durch die am landwirtschaftlichen Fahrzeug 3 angebrachten Antenne, und der Information über die Stellung des Anbaugeräts 7 relativ zum landwirtschaftlichen Fahrzeug 3, kann dann auf die genaue globale Position des Anbaugeräts 7 zurückgeschlossen werden.
Die Positionsbestimmung kann auf wenige Zentimeter genau sein, bevorzugt zwischen etwa 15 cm und 2,5 cm oder auch bevorzugt zwischen etwa 10 cm und 2,5 cm oder noch mehr bevorzugt zwischen etwa 5 cm und 2,5 cm, so dass durch genaues Positionieren des Anbaugeräts 7 und/oder Aufzeichnung der Position des Anbaugeräts 7 während beispielsweise der Düngung, Aussaat, mechanischen Beikrautkontrolle und sonstiger Bewirtschaftung des Bodens, effizientes Arbeiten ermöglicht wird.
Dabei können beispielsweise Signale von Mobilfunkantennen in der näheren Umgebung des zu bearbeiteten Boden als Signalgeber verwendet werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass dedizierte, insbesondere portable Senderantennen in und um das landwirtschaftliche Feld aufgestellt werden.
Die Regelvorrichtung kann auch eine Differenz zwischen einer ermittelten Position des Anbaugeräts 7 über eine bestimmte Zeit, sprich mit einer abgefahrenen Strecke, mit einer Sollposition des Anbaugeräts 7 über eine bestimmte Zeit, sprich eine bereits abgefahrene Strecke, bestimmen.
Mit anderen Worten, kann mit dem landwirtschaftlichen Zugsystem 1 zunächst eine Strecke abgefahren werden und dabei eine Vielzahl von Positionen, welche die angefahrene Strecke beschreiben, gespeichert werden. Diese gespeicherte Strecke kann dann als Referenzstrecke dienen. In Bezug auf die gespeicherten Daten der Referenzstrecke, können dann weitere erwünschte Strecken bzw. Sollstrecken vorgegeben werden, welche in einer bestimmten Relation zu der ursprünglich abgefahrenen Referenzstrecke stehen. So kann eine neue vorgegebene Sollstrecke parallel zur Referenzstrecke verlaufen, beispielsweise mit einem Abstand von 1 Meter.
Hierbei kann das wiederholte Bestimmen der Position mit einer Frequenz zwischen bevorzugt etwa 0,001 und 20 Hz oder auch bevorzugt zwischen etwa 0,01 und 5 Hz oder weiter bevorzugt zwischen etwa 0,01 und 1 Hz durchgeführt werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Regelvorrichtung anhand gespeicherter Daten einer zuvor abgefahrenen Strecke die Position des Anbaugeräts 7 derart regelt, dass das Anbaugerät 7 der die zuvor abgefahrenen Strecke folgt oder in Bezug zu der zuvor abgefahrenen Strecke relativ in eine versetzte, erwünschte Strecke geregelt wird. Somit kann das Anbaugerät 7 in die Vielzahl an gewünschten Positionen geregelt werden, welche eine neue erwünschte Strecke beschreiben. Diese Strecke kann beispielsweise parallel versetzt zu einer zuvor abgefahrenen Strecke liegen.
2 zeigt eine Rückansicht auf ein landwirtschaftliches Fahrzeug 3. Das Dreipunktgestänge 5 ist direkt am Rahmen des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 3 angebracht. Bei dem Dreipunktgestänge 5 handelt es sich um ein herkömmliches Dreipunktgestänge, mit zwei Unterlenkern 9 und einem Oberlenker 25. An den in der Draufsicht in 2 gezeigten linken Unterlenker 9 ist ein erstes Ende der Schwenkvorrichtung 11, welche ein hydraulischer Stellzylinder ist, festgeschraubt. Das zweite Ende des Hydraulikzylinders ist an einem Rahmenabschnitt 17 des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 3 festgeschraubt.
3, 4 und 5 zeigen detaillierte Ansichten auf die Unterlenker 9 und die Schwenkvorrichtung 11 aus verschiedenen Blickwinkeln. Die Schwenkvorrichtung 11 ist hier ein herkömmlicher hydraulischer Stellzylinder, der mit hydraulischen Leitungen 19, welche zum Hydrauliksystem des landwirtschaftlichen Fahrzeugs führen, verbunden ist. Der Hydraulikzylinder 11 ist auch über ein Kabel 21 mit der Regelvorrichtung (nicht gezeigt) signaltechnisch verbunden, wobei die Regelvorrichtung den Druck im Stellzylinder 11 über Hydraulikleitungen 19 steuert.
Somit kann die Regelvorrichtung den Hydraulikzylinder 11 derart regeln, dass der im Hydraulikzylinder untergebrachte Kolben 23 aus dem Zylinderkörper ausgefahren und eingezogen werden kann. Durch eine Einziehen oder Ausfahren des Kolbens 23 wird der mit der Schwenkvorrichtung verbundene Unterlenker 9 entsprechend verschwenkt. In Folge wird auch ein am Unterlenker 9 angebrachtes Anbaugerät 7 entsprechend nach links oder nach rechts verschwenkt, um das Anbaugerät 7 in eine Sollposition zu setzen. Dabei wird die Querachse des Anbaugeräts 7 im Wesentlichen parallel zur Querachse des landwirtschaftlichen Fahrzeugs lateral versetzt.
Bezugszeichenliste

1: landwirtschaftliches Zugsystem
3: landwirtschaftliches Fahrzeug
5: Dreipunktgestänge
7: Anbaugerät
9: Unterlenker
11: Schwenkvorrichtung
13: Antenne
15: Kabel (Antenne)
17: Rahmenabschnitt
19: Hydraulikleitungen
21: Kabel (Schwenkvorrichtung)
23: Kolben
25: Oberlenker

Claims

Landwirtschaftliches Zugsystem (1) umfassend ein landwirtschaftliches Fahrzeug (3) und ein daran angeordnetes Anbaugerät (7) mit: – einem an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug (3) angeordneten Dreipunktgestänge (5), wobei – an dem Dreipunktgestänge (5) das Anbaugerät (7) direkt befestigt ist; und – an dem Dreipunktgestänge (5) eine Schwenkvorrichtung (11) angeordnet ist, wobei mittels der Schwenkvorrichtung (11) das Dreipunktgestänge (5) mit daran befestigtem Anbaugerät (7) relativ zu einer Längsachse des landwirtschaftlichen Fahrzeugs (3) verschwenkbar ist; – einer Positionsbestimmungsvorrichtung, wobei die Positionsbestimmungsvorrichtung zur Positionsbestimmung des Anbaugerätes (7) ausgelegt ist; – einer Regelvorrichtung, wobei die Regelvorrichtung ausgelegt ist, – eine Differenz zwischen einer bestimmten Position des Anbaugeräts (7) und einer Sollposition des Anbaugeräts (7) zu bestimmen; und – die Schwenkvorrichtung (11) derart zu regeln, um die Differenz zwischen der bestimmten Position des Anbaugeräts (7) und der Sollposition des Anbaugeräts (7) zu verringern.
Landwirtschaftliches Zugsystem (1) nach Anspruch 1, wobei das Anbaugerät (7) lösbar an dem Dreipunktgestänge (5) befestigt ist.
Landwirtschaftliches Zugsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Positionsbestimmungsvorrichtung ausgelegt ist, wiederholend eine Position des Anbaugeräts (7) zu bestimmen.
Landwirtschaftliches Zugsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Regelvorrichtung ausgelegt ist, wiederholend eine Differenz zwischen einer bestimmten Position des Anbaugeräts (7) und einer Sollposition des Anbaugeräts (7) zu bestimmen und wiederholend die Schwenkvorrichtung (11) derart zu regeln, um die Differenz zwischen der bestimmten ermittelten Position des Anbaugeräts (7) mit Sollposition des Anbaugeräts (7) zu verringern.
Landwirtschaftliches Zugsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüchen, ferner umfassend eine Antenne (13) zum Empfangen eines Positionssignals, wobei die Antenne (13) an dem Anbaugerät (7) angeordnet ist und signaltechnisch mit der Positionsbestimmungsvorrichtung verbunden ist.
Landwirtschaftliches Zugsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schwenkvorrichtung (11) mit einem Unterlenker (9) des Dreipunktgestänges (5) und dem Körper des landwirtschaftlichen Fahrzeugs (3) verbunden ist.
Landwirtschaftliches Zugsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schwenkvorrichtung (11) ein hydraulischer Stellzylinder ist oder ein elektromechanischer Stellzylinder ist oder ein pneumatischer Stellzylinder ist.
Landwirtschaftliches Zugsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Positionsbestimmungsvorrichtung eine satellitengestützte Positionsbestimmungsvorrichtung ist.
Regelvorrichtung zum Regeln der Position eines Anbaugeräts (7), welches mittels eines Dreipunktgestänges (5) direkt an einem landwirtschaftlichen Fahrzeug (3) angebracht ist, wobei die Regelvorrichtung signaltechnisch mit einer Positionsbestimmungsvorrichtung verbunden ist, welche zur Positionsbestimmung des Anbaugerätes (7) ausgelegt ist; wobei die Regelvorrichtung ausgelegt ist, – eine Differenz zwischen einer bestimmten Position eines Anbaugeräts (7) mit einer Sollposition des Anbaugeräts (7) zu bestimmen; und – eine Schwenkvorrichtung (11), welche an dem Dreipunktgestänge (5) angeordnet ist, derart zu regeln, um die Differenz zwischen der bestimmten Position des Anbaugeräts (7) und der Sollposition des Anbaugeräts (7) zu verringern.
Landwirtschaftliches Fahrzeug (3) umfassend: – ein an dem landwirtschaftlichen Fahrzeug (3) angeordnetes Dreipunktgestänge (5), wobei – das Dreipunktgestänge (5) derart ausgeglegt ist, dass ein Anbaugerät (7) direkt an dem Dreipunktgestänge (5) befestigbar ist; und – an dem Dreipunktgestänge (5) eine Schwenkvorrichtung (11) angeordnet ist, wobei mittels der Schwenkvorrichtung (11) das Dreipunktgestänge (5) relativ zu einer Längsachse des landwirtschaftlichen Fahrzeug (3) verschwenkbar ist, so dass das Anbaugerät (7) relativ zu der Längsachse des landwirtschaftlichen Fahrzeugs (3) verschwenkbar ist; – eine Positionsbestimmungsvorrichtung, wobei die Positionsbestimmungsvorrichtung zur Positionsbestimmung des Anbaugerätes (7) ausgelegt ist; – eine Regelvorrichtung, wobei die Regelvorrichtung ausgelegt ist, – eine Differenz zwischen einer bestimmten Position des Anbaugeräts (7) mit einer Sollposition des Anbaugeräts (7) zu bestimmen und – die Schwenkvorrichtung (11) derart zu regeln, um die Differenz zwischen der bestimmten Position des Anbaugeräts (7) mit der Sollposition des Anbaugeräts (7) zu verringern.