DE2634099A1

DE2634099A1 - Schervorrichtung, insbesondere zum scheren von schafen

Info

Publication number: DE2634099A1
Application number: DE19762634099
Authority: DE
Inventors: Lancelot Hamilton Lines
Original assignee: Senil Nominees Pty Ltd; Australian Merino Wool Harvesting Ltd
Current assignee: Senil Nominees Pty Ltd; Australian Merino Wool Harvesting Ltd
Priority date: 1975-07-29
Filing date: 1976-07-29
Publication date: 1977-02-17
Also published as: GB1540731A; JPS5216378A; NZ181592A; US4070938A

Description

Patentanwalt

Dipl.-Ing. Waiter Jackisch

7 St u Ug art I₁ Menzeistraßa 40 2634099

Senil Nominees PTY. LTD. 28. Juli 1976

12-"-ι- VJaymouth Surest A 35 395 - sch

Adelaide, Australien

Australian Merino Wool Harvesting Limited 865 Hay Street

Perth, Australien

Schervorrichtung, insbesondere zum Scheren von Schafen

Die Erfindung betrifft eine Schervorrichtung, insbesondere zum Scheren von Schafen, mit einem Träger für ein unbeweglich gemachtes Schaf und mit einer Schneideinrichtung.

Die Erfindung betrifft eine automatische Schervorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung, mit der Schafe automatisch oder halbautomatisch geschert werden können.

Es ist bekannt, Schafe so auf einer besonderen Tragvorrichtung abzustützen, daß das Schaf im wesentlichen frei liegt, so daß es ohne Betragen des Schafes geschoren werden kann.

Eine solche Tragvorrichtung ist in der australischen Patentanmeldung Nr. 87 705/75 beschrieben, die ein Paar von Stützen aufweist, die das Schaf in den Bereichen zwischen den vorderen und den hinteren Beinen ergreifen und

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so abstützen, daß es Abstand vom Boden hat. Es ist dann bis auf die Berührungsstellen mit den Stützen frei zugänglich.

Es ist bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei der das Schaf während des Scherens verhältnismäßig unbeweglich ist. Es ist daher möglich, das Schaf in einer solchen Lage zu halten, daß es mit einer automatischen Vorrichtung, die mit den notwendigen Meßeinrichtungen versehen ist, geschert werden könnte.

Es hat sich herausgestellt, daß das Scheren der Schafe in verhältnismäßig einfacher Weise durchgeführt werden kann, wenn eine Reihe von angetriebenen, drehbaren Gelenken die Scherungen in besonderer Weise unterstützt. Diese Gelenke sind in Ebenen bewegbar, in denen sich die Schneidwerkzeuge von beispielsweise der Oberseite des Schafes nach unten und hinten während des Scherens bewegen. Mit solchen aufeinanderfolgenden Schnitte kann das Schaf vollständig automatisch geschoren werden.

Lde erfindungsgemäße Schervorrichtung iot dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung auf einer .Gelenkvorrichtung angeordnet ist, mit der die Schneideinrichtung über das Schaf zu bewegen ist, und daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mit der die Bewegung der Gelenkvorrichtung zu steuern ist, bei der sich die Schneideinrichtung zum Abscheren der Schafwolle über den Körper des Schafes bewegt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Unteransprüchen und den Zeichnungen.

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Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Gesamtdarstellung die automatische Schervorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 in schematischer Darstellung die Achse der Maschine, Fig. 3 in schematischer Darstellung die Lage des Rahmens und der Tastarme der erfindungsgemäßen Vorrichtung während des Scherens eines Schafes, Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Rückansicht des

Schafes und der Maschine gemäß Fig. 3, Fig. 5 eine typische Scher- und Rückstellbewegung, Fig. 6 einen elektronischen Schaltkreis zur Steuerung, Fig. 7 in schematischer Darstellung eine hydraulische Steuerung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Reihe von mechanischen Gelenken, die auf einem Träger abgestützt sind. Jedes Gelenk hat eine oder mehrere Achsen, um die ein oder mehrere mechanische Gelenke relativ zu dem mechanischen Ge-

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lenk oder Gelenken jeweils drehen können, durcb/sic geführt sind. Die Gelenke sind derart angeordnet, daß das Gelenk oder die Gelenke, die ein oder mehrere Scherköpfe oder Schervorrichtungen· tragen, jedem gewünschten Profil an jedem Teil des Körpers eines Schafes folgen können. Die Richtung der Schneidwerkzeuge des Scherkopfes kann durch Antrieb der verschiedenen mechanischen Gelenke mit jeder geeigneten Antriebsvorrichtung so gesteuert werden, daß sie rotieren oder sich gegenläufig bewegen. Diese Bewegungen der Schneidwerkzeuge erfolgen durch Signale von einem vorgegebenen, gespeicherten. Programm von Koordinaten, die die Winkellage angeben und/oder von Sensoren, die in oder im Bereich der Scherköpfe angeordnet sind.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Rahmen 1 auf, dessen unteres Ende eine Achse 2 enthält, die durch eine Abstützung 5 in Form eines fahrbaren /Jasons geführt ist uad um die der Rahmen 1 schwenkbar ist, wenn er mit einer geeigneten Antriebsvorrichtung angetrieben wird. Der Rahmen 1 ist an seinem oberen Ende mit einem horizontalen Träger 4 versehen, der von einer Achse 5 drehbar abgestützt ist, die durch das obere Ende des schwenkbaren Rahmens 1 geführt ist.

Auf dem horizontalen Träger 4 sind zwei drehbar angetriebene Wellen 6 abgestützt, die vorzugsweise unter einem kleinen Winkel gegeneinander gerichtet sind und im wesentlichen mit der Achse 5 des Horizontalträgers 4 rechte Winkel einschließen. Die Achsen 7 der beiden Wellen 6 schneiden einander in oder in der Nähe des Schnittpunktes der Mittellinie 8 zwischen den beiden Wellen 6"und dem Radialweg Q, der von den Enden der beiden zirkeiförmigen, die Scherköpfe 11 tragenden Armen Io bestrichen wird.

P?e zirkelförmigen Arme Io sind auf den Wellen 6 abgestützt und jeweils um eine Achse 12 antreibbar, die rechtwinklig durch das Ende der zugehörigen Welle 6 verläuft. Die Arme Io verlaufen daher von dem Horizontalträger 4 aus nach außen urd können mit den Wellen β in verschiedene Winkelstellungen zu der Mittelebene gedreht werden, um die die Ebenen der zirkelförmigen Arme rotieren und die im wesentlichen rechtwinklig zum Horizontalträger liegt.

Die Enden der zirkelförmigen Arme Io sind mit jedem geeigneten Motor oder Antriebsvorrichtung gegensinnig bewegbar, die die angelenkten Enden im Bereich des Horizontalträgers um die Achse 12 antreiben. Die Arme können synchron gegeneinander

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verstellt oder unabhängig voneinander bedient werden.

«Jeder Arm Io kann nicht nur um die Achse 5 des Horizontalträgers 4-, sondern auch um die Achse der entsprechenden Welle 6 durch den Träger gedreht werden und kann durch geeignete Antriebsmotoren oder Antriebsvorrichtungen in verschiedene Winkelstellungen in bezug auf die Wellen 6 geführt werden.

Am anderen Ende der Arme Io sind Träger 13 vorgesehen, die gegenüber den Armen Io verstellbar sind und Scherköpfe 11 oder andere Schereinrichtungen tragen. Die Scherköpfe 11 oder die Schereinrichtungen sind um die Achse 14 der Träger 13 verstellbar.

Die Winkelstellung jedes Scherkopfes oder jeder Schereinrichtung kann zur Anpassung an die Lage des Tieres geändert v/erden. Die Scherköpfe können auch so um ihre Achsen verstellt werden, daß ihre Schneidmesser während der Bewegung der Scherköpfe genau in ihre richtige Richtung zeigen.

Mit der beschriebenen Vorrichtung können die Scherköpfe allseitig bewegt werden. Sie können gedreht werden, um sich jederzeit an die Bewegungsrichtung anzupassen; sie können auf den Armen so angestellt werden, daß die Schneidmesser einen Anstellwinkel von 90° haben) sie können durch Betätigung der Wellen, mit denen die Arme nach innen und außen bewegt werden, gegensinnig verstellt werden; sie können außerdem durch Drehen der Arme, was durch entsprechende Drehung der Wellen, auf denen sie abgestützt sind, erreicht wird, in verschiedene Lagen verstellt werden.. Schließlich können die Scherköpfe durch Drehen des Horizontalträgers auf einem Kreisbogen verstellt werden. Dies ist in den Fig. 3 und K dargestellt.

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Um die erforderlichen Bewegungen der verschiedenen Gelenke
auszuführen, ist eine programmierbare elektronische Einrichtung vorgesehen, deren Speicher die Winkel koordinaten der
verschiedenen Gelenke enthalten, die jede ausgewählte La^ö auf der Oberfläche eines Schafes bestimmen. Mit der elektronischen Einrichtung werden die Motoren, Antriebseinrichtungen oder
ähnliche Vorrichtungen so gesteuert, daß sich die Gelenke
gleichzeitig bewegen, um die Winkelkoordinaten jeder Lage in einer durch die programmierte, elektronische Vorrichtung bestimmtem Zeitfolge zu erhalten. Die erforderlichen Bewegungen der verschiedenen Gelenke werden außerdem durch einen Sensor oder Sensoren erreicht, die einen Motor, eine Antriebseinrichtung oder ähnliche Vorrichtungen steuern, um den Abstand von und/oder die Anpreßkraft des Scherkopfes oder einer
anderen Schereinrichtung an das Schaf zu bestimmen.

Infolge der nach innen und außen gerichteten Radialbewegung
der zirkeiförmigen Arme, zusammen mit Skalenfaktoren (scaling factors), die auf einige der Winkel koordinaten der verschiedenen Gelenke angewandt werden, kann die automatische Schervorrichtung ihre Bewegungen regulieren und an die unterschiedlichen Größen der Schafe anpassen. Die Skalenfaktoren können durch Messen einiger linearer Abmessungen des zu scherenden
Schafes bestimmt werden. Diese Messung kann automatisch oder auf andere Weise erfolgen. Beipsielsweise wird die Länge von der Nase zum hinteren Ende des Schafes gemessen.

Auf diese Weise kann sich ein Sensor, der über eine programmierte elektronische Einrichtung mit dem Scherkopf oder einer anderen Schereinrichtung verbunden ist, über den Körper des
Schafes bewegen. Der erste Schnitthub erfolgt vom Kopf längs des Rückens zum Schwanzende und anschließend längs der Körperkontur, d.h. vom Rückgrat des Schafes abwärts um den Unterleib.

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Die Schervorrichtungen können dann zurückgefahren werden und einen zweiten Schervorgang an einer neuen Stelle durchführen. Dies kann so lange fortgesetzt werden, bis die gansa Schafwolle entfernt worden ist. Die bogenförmige Bewegung der Arme ist wegen der Konturen des Schafes besonders dann geeignet, wenn es auf einer Unterlage hängend abgestützt wird. Dann können die Hinterbeine bei der Abwärtsbewegung des Scherkopfes wirksam geschoren werden, weil der Scherkopf beim Abscheren den Hinterbeinen des Schafes genau folgen kann.

Infolge der Rotation der Arme und der dadurch möglichen allseitigen Bewegung und infolge der WinkeEverstellmöglichkeit des Scherkopfes oder einer anderen Schervorrichtung an den Enden der Arme wird eine Schereinrichtung geschaffen, mit der durch Steuerung mit Hilfe einer Abtasteinrichtung und einer programmierten elektronischen Einrichtung Schafe beliebiger Größe mit einem Minimum an Wartung geschoren werden können.

In Fig. J5 ist ein in Scherlage bewegungsunfähig abgestütztes Schaf dargestellt. Es wird auf einem Träger mit vier Stützen abgestützt, die an den Innenseiten der Beine des Schafes am Schafkörper anliegen.

Der Rahmen 1 ist in seiner Vertikallage und in verschiedenen Lagen la bis Id dargestellt. Ähnlich sind die zirkel.förmigen Arme in verschiedenen Lagen loa bis Iod und die Scherköpfe in verschiedenen Lagen 11a bis lld dargestellt, um die verschiedenen Lagen der Arme, des Rahmens und der Scherköpfe beim Scheren der verschiedenen Teile des Schafes zu zeigen.

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Fig. 4 zeigt auch die Lagen der Scherköpfe und der zirkeiförmigen Arme für verschiedene Lagen in Rückansicht.

Zu Anfang wurde eine große Zahl von Schafen vermessen. Wenn das Schaf bewegungsunfähig in einem Zustand der Starrheit ist, kann jeder Punkt auf dem Schaf durch die Winkel der Achsen A, B, C und D (Fig. 2) bestimmt werden. Der WinkeL der Achse E bestimmt die Richtung des Schneidkopfes, während die Achse F die nach innen und außen gerichtete Bewegung der zirkeiförmigen Arme angibt.

Die Winkel jeder Achse (oder Koordinaten) werden in einen Speicher gegeben, um mehrere Stellen auf dem Schaf zu bestimmen. Die VJinkel werden in einer solchen Reihenfolge gespeichert, daß sie eine Reihe von Scher- und Rückstellbewegungen beschreiben, wenn die einzelnen Winkelwerte nacheinander im Speicher gelesen werden. Fig. 5 zeigt daher in schematischer Darstellung den Körper eines Schafes und die verschie denen Punkte, wo die Koordinaten des Winkels jeder Achse gemessen und in den Speicher eingegeben worden sind.

Mit jedem Schneidkopf ist ein Abtastkopf verbunden, der den Schneidkopf derart steuert, daß dieser der Kontur des Schafes folgt.

Damit der Schneidkopf von einem Punkt P₁ auf dem Schaf zu dem nächsten Punkt P₂ sich bewegt, muß sich jede Achse mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen, um sicherzustellen, daß alle Achsen gleichzeitig am Punkt Pp ankommen. Die Geschwindigkeit der Achsen ist proportional dem Winkel, der von diesen Achsen überstrichen werden soll.

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Im folgenden wird ein Analogverfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit jeder Achse zwischen aufeinanderfolgenden Punkten auf einem Schaf beschrieben werden. Da sämtliche Achsen auf ähnliche Weise gesteuert werden, soll nur eine Achse beschrieben werden.

Ein Winkelverschiebungs-Wandlereingang zu einem Verstärker Al erzeugt eine Spannung., die proportional zur tatsächlichen Lage der Achse ist (Fig. 6).

Da die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Punkten festgelegt ist und o.2 Sekunden beträgt, ist die Geschwindigkeit, die eine Achse zwischen Punkt Pl, der die tatsächliche, durch den Winkelverschiebungswandler ( angular displacement transducer) angezeigte Lage bestimmt, und Punkt P2, der erforderlichen folgenden, durch den Speicher bestimmten Lage,' erreichen muß, proportional der Differenz zwischen ihrer tatsächlichen Lage Pl und der erforderlichen Lage P2, Pl gibt die tatsächliche Lage der Achse an und ist nicht notwendigerweise die vom Speicher festgelegte Lage Pl.

Ein im Speicher gespeichertes 8-bit-Wort, das die erforderliche Lage der Achse darstellt, wird in eine Spannung umgewandelt und: in einen Verstärker AJ eingegeben.

Die Ausgänge von Al (E tatsächliche Lage) und AJ (E gewünschte Lage) sind beide Eingänge zu dem Differenzverstärker A4. Alle o.2 Sekunden werden Koordinaten (gewünschte Lage) aus dem Speicher abgelesen. Wenn eine gewünschte Lage im Speicher gelesen wird, ist die Ausgangsspannung von A4 proportional der Geschwindigkeit, die die Achse erreichen muß, um diesen Punkt in o.2 Sekunden zu erreichen. .

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Zur Zeit ti ist die Achse bei Pl oder einer Winkellage <^ Pl. Zur gleichen Zeit ti wird P2 im Speicher gelesen. Zu dieser Zeit ist der Ausgang von Al proportional zu <T& Pl (tatsächliche Lage), der Ausgang von A3 proportional zu < Si P2 (gewünschte Lage) und der Ausgang von A4,< "SL P2 ISl Pl, proportional zu der Geschwindigkeit, die die Achse erhalten muß, um bei P2 zur Zeit t2 anzukommen.

Unmittelbar nachdem eine gewünschte Lage im Speicher gelesen worden ist, wird die Ausgangsspannung von A4 geprüft und festgehalten. Diese Spannung (Ξ geforderte Geschwindigkeit) bildet den Eingang zum Differenzverstärker A5. Der Ausgang von Al wird durch A2 differenziert, um die tatsächliche Geschwindigkeit zu erhalten, und wird ebenfalls in A5 eingegeben.

Der Ausgang von A5 ist positiv oder negativ, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit im Vergleich zur erforderlichen Geschwindigkeit negativ ©der positiv ist. Wenn die Geschwindigkeiten gleich sind, ist der Ausgang von A5 Null.

Der Ausgang von A5 bildet den Eingang für zwei Vergleicher Cl und C2. Diese sind derart angeordnet, daß Cl ein Signal "Vorwärtsbewegen" erzeugt, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit im Vergleich zur geforderten Geschwindigkeit (Ausgang von A5 positiv) negativ ist. Für den gegenteiligen Fall (Ausgang von A5 negativ) erzeugt C2 ein Signal "Rückwärtsbewegen". Wenn die tatsächliche und die geforderte Geschwindigkeit gleich sind, sind beide Vergleicher abgeschaltet, und die Achse dreht frei. Die Vergleichseingänge.der Komparatoren werden geringfügig oberhalb und unterhalb Nullspannung (+ 1 bit) zur Bildung eines Totpunktes eingestellt, um ein Oszillieren des Systems zu verhindern.

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Um die Achse am Ende eines Schervorganges anzuhalten, werden den beiden letzten Punkten des Schervorganges gleiche Koordinaten gegeben, so daß die Geschwindigkeit auf Null herabgesetzt wird.

Wenn es erforderlich ist, die Maschine mitten im Programm "anzuhalten", dann kann der letzte Satz an Koordinaten kontinuierlich geprüft werden, wodurch die Geschwindigkeiten aller Achsen auf Null verringert werden.

Änderungen in den Querabmessungen des Schafes werden automatisch durch die servo-gesteuerten, zirkeiförmigen Arme und die die Oberfläche abtastenden Schneidköpfe ausgeglichen.

Bei Änderungen in den Längsabmessungen werden bei wenigstens zwei Achsen Skalenfaktoren verwendet. In Fig. 2 sind dies die Achsen A und B. Die Skalenfaktoren können auf die Rückkopplungsschaltung von A3 angewandt werden, um die Verstärkung (gain) und damit den Bereich der gewünschten Winkellagen zu ändern.

Der "Nulleinstellungs"-Topfeingang ("zero set"·'pots input) zu Al und A3 (Fig. 6) stellt das Zentrum ein, um das die mit den Skalenfaktoren versehenen Achsen angeordnet werden müssen.

Es kann notwendig sein, von einem Geschwindigkeits-Rückkopplungssystem zu einem Lage-Rückkopplungssystem überzugehen, Z..B. dann, wenn eine Achse manuell gesteuert wird.

Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Ausgang von Ak-(Fig. 6) direkt in die Vergleicher geführt und der Ausgang von A5 abgeschaltet wird. Die Vergleicher vergleichen dann .

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die tatsächliche Lage mit der geforderten Lage und korrigieren entsprechend. Der Wechsel von dem einen System zum anderen kann mit FET-Schaltern durchgeführt werden.

Die Maschine arbeitet auf dem Prinzip eines gespeicherten Profiles.

Die Schneidwerkzeuge werden durch die kombinierte Bewegung der Achsen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, in die geforderte Richtung gelenkt. Die sechs vorprogarmmierten Achsen sind:

A Hauptrahmen

B Träger

C Rotation der Tastvorrichtung (jede ist getrennt program-

D Schwenken der Schneidwerkzeuge miert;

E Drehen der Schneidwerkzeuge.

Die Verstellbewegung (nach innen / nach außen)₅der Schneidwerkzeuge und der zirkeiförmigen Arme wird durch einen Kraftsensor (force sensor) auf den Schneidwerkzeugen gesteuert. Der Sensor tastet ab:

a kleinere Änderungen in den Konturen der Schafe b Änderungen in der Breite des Schafprofiles c Hindernis für Schneidwerkzeuge.

In den Fällen a und c spricht die Verschiebevorrichtung auf dem Sehneidwerkzeug schnell an, damit das Schneidwerkzeug der Kontur des Schafes folgt oder schnell zurückgezogen wird, um eine Verletzung des Schafes oder eine Beschädigung der Schneidwerkzeuge zu verhindern. Im Fall b bewegen sich die

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Arme mit geringerer Geschwindigkeit nach innen oder außen und folgen der Breite des Schafprofiles.

Das Profil eines Schafes wird für Programm!erzwecke als eine Reihe von Koordinaten auf einem einfachen Gittermuster . angesehen. Diese Koordinaten oder Punkte werden in "PROM" (Programmable Read Only Memory) für jede programmierbare Achse gespeichert, um eine Folge von gewünschten Scher- und Rückstellbewegungen zu beschreiben, wenn nacheinander aus dem PROM gleichzeitig für jede Achse die Koordinaten oder Punkte gelesen werden. Der Schervorgang besteht aus 48 Scherhüben, von denen jeder durch 16 Koordinatenpunkte dargestellt x\rird. Jeder Punkt wird durch ein 8-bit-Wort in dem PROM jeder programmierbaren Achse dargestellt.

An jede programmierte Achse ist ein Wandler (Potentiometer) angeschlossen, der die Lage des Armes oder die Bewegung und die Geschwindigkeit anzeigt, mit der er sich zu einer gegebenen Zeit bewegt. Diese Information wird zur Ableitung eines Fehlersignales mit der Information verglichen, die von PROM geliefert wird. Dieses Fehlersignal wird dem Steuerelement in dem Antriebssystem der entsprechenden Achse in Impulsform mit positivem oder negativem Vorzeichen so oft zugeführt, bis die gesteuerte Achse die richtige Geschwindigkeit erreicht.

Wenn sich die verschiedenen Achsen dem Ende eines Scherhubes nähern,· wird die Geschwindigkeit durch die jedem Steuerelement zugeführte Information verringert, die am Ende des Scherhubes den Wert Null erreicht, bevor das Schneidwerkzeug zur Rückkehr zum Startpunkt für den nächsten Scherhub eine maximale Beschleunigung und Geschwindigkeit erhält.

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Unter Berücksichtigung der Änderung der Schafgröße wird die Information von PROM nach der Umwandlung von digital auf analog für einige Achsen maßstäblich abgeändert (scaled) im Verhältnis zur Größe des zu scherenden Schafes.

Das Antriebssystem der Maschine wird hydraulisch betätigt. Lediglich der Antrieb für das Schneidwerkzeug wird vorzugsweise elektrisch betätigt. Die Ausbildung des Hydrauliksystems ist in. Fig. 7 dargestellt, die eine Achse, nämlich die Achse des Hauptrahmens, zeigt.

Das Steuerelement ist ein Hydraulilcventil, das ohne Verzögerung durch ein Magnetventil betätigt wird und in drei Stellungen einstellbar ist. Das Ventil wird nit Impulsen vco. einer elektronischen Steuereinheit beaufschlagt, wodurch es betätigt wird und über die entsprechende Antriebsvorrichtung in der gewünschten Richtung Druck erzeugt. In der neutralen Stellung sind die Einlaßöffnungen des Ventiles geschlossen. Die Auslaßöffnungen erlauben aber einen freien Durchfluß, so daß die Antriebsvorrichtung und die von ihr angetriebene Achse sich weiter bewegen können. Um ein beständiges und störungsfreies Arbeiten zu gewährleisten, wird es notwendig sein, jede Achse zu dämpfen. Dies wird teilweise durch die Verwendung von in Reihe angeordneten Sperrgliedern zwischen dem Steuerventil und der Antriebseinrichtung erreicht. Zusätzliche Dämpfeinrichtungen werden, im folgenden bei der ausführlichen Beschreibung des hydraulischen Systems für ein Versuchsmodell angegeben werden.

Zwischen der Pumpe und der Hauptrahmenachse und der Pumpe und anderen Achsen sind Druckspeicher (accumulators) angeordnet, um Druck aufrechtzuerhalten und eine Isolierung zwischen den,

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Achsen während der Impulsgabe der Antriebseinrichtungen zu erreichen.

Sämtliche Hydraulikeinrichtungen V7erden von einer einzigen 2.2 KW-Pumpe versorgt, die bei einem Druck von Jl.6 kg/cm arbeitet. Zur Verringerung der auf die Pumpe wirkenden Belastung zwischen den Spitzenwerten während der Scherzyklen wird ein Entspannungsventil verwendet. Die Hauptrahmenachse xfird von zwei geradlinig wirkenden Antriebseinrichtungen betätigt, während für die anderen Achsen Drehantriebseinrichtungen vorgeschlagen werden, obgleich auch für diese Achse Linearantriebseinrichtungen verwendet werden könnten. Es kann eine Hydraulikpumpe mit veränderbarem oder konstantem Volumen verwendet werden.

Die Schneidwerkzeugarme, die auf den Enden der zirkeiförmigen Arme als Untereinheit montiert sind, stützen die elektrisch betätigten Schneidwerkzeuge ab. Der Antriebsmotor ist auf dem Schneidwerkzeugarm befestigt. Ein Kraftsensor ist vorgesehen, der ein Sptilenventil in der Einheit betätigt, wenn er Widerstand gegen Vorwärtsbewegen über einen bestimmten Druck hinaus erfährt. Das Spulenventil seinerseits betätigt eine auf dem Arm angeordnete lineare Antriebsvorrichtung, durch die das Schneidwerkzeug rasch vom Schaf zurückgezogen wird und durch die gleichzeitig die zirkelförraigen Arme mit einer geringeren Geschwindigkeit vom Schaf zurückgezogen werden.

Bei einer anderen Ausführungsform können Tasteinrichtungen vorgesehen sein, bei denen der Abstand zum Schaf durch einen Luftstrom gemessen wird, der durch Rohre auf die Schafhaut gerichtet wird. Bei dieser Ausführungsform wird die Änderung

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des Luftdruckes, die durch Änderung des Abstandes der Schneiden von der Haut hervorgerufen wird, dazu verwendet, ein Spulenventil zur Steuerung der Lage der Antriebsvorrichtung zu betätigen.

Es können auch andere Verfahren zum Abtasten verwendet werden. Beispielsweise kann ein hochfrequenter elektrischer Strom verwendet werden, der die Haut und den Körper des Schafes durchläuft. Ein Sensor tastet dann das erzeugte Feld ab. Es kann auch eine abgestimmte Spule verwendet werden, die isoliert ist und verstimmt wird, wenn sie in die Nähe eines Objektes oder einer Oberfläche gebracht wird. Schließlich können auch Tasteinrichtungen verwendet werden, die die Kapazität messen.

Durch dieses Abtasten soll das Schneidwerkzeug genau gesteuert werden. Der größte Teil der Steuerung erfolgt durch einen Computer, in den die Winkel koordinaten eingegeben worden sind, die die ausgewählten Lagen auf einem Schaf bestimmen.

Die Dreh- und Schwenkbewegungen der Arme, die das Schneidwerkzeug zum Scheren in die richtige Winkellage bringen, werden durch Drehantriebsvorrichtungen und vorprogrammierte Achsen erhalten.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf einfache Weise ein in Scherlage befindliches Schaf geschoren werden. Wenn die Schafwolle entfernt worden ist, wird das Schaf freigelassen. Die Bedienungsperson hat lediglich sicherzustellen, daß das Schaf die richtige, zum Scheren mit dieser Vorrichtung notwendige Lage einnimmt. DerSchervorgang wird von der Bedienungsperson nicht beeinflußt.

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Eine solche Vorrichtung könnte selbstverständlich auch so angeordnet werden, daß mit ihr der größte Teil der Schafwolle entferat wird. Schwierige Schervorgänge könnten dann anschließend von einer Bedienungsperson mit handbetätigbaren Einrichtungen durchgeführt werden. Infolge der besonderen Form der erfindungsgemaßen Vorrichtung ist es aber möglich, den gesamten Schervorgang ohne manuelle Hilfe durchzuführen.

Es sind selbstverständlich auch Steuermotoren erhältlich, die die verschiedenen Teile in der gewünschten Weise unter Kontrolle einer programmierten Vorrichtung leicht bewegen können. Es würde in ähnlicher Weise auch möglich sein, gesteuerte pneumatische oder hydraulische Antriebseinrichtungen für einige der erforderlichen Bewegungen, beispielsweise der Arme einer Drehbewegung der Wellen zu verwenden. Die unterschiedlichen Teile können auf verschiedene Weise bewegt werden. Das wesentliche Merkmal der erfindungsgemaßen Vorrichtung ist die Anordnung eines Scherkopfes oder einer Schereinrichtung mit einem Sensor, der auf einer eine Linearbewegung erzeugenden Antriebseinrichtung abgestützt sein kann, die auf einer Reihe von mechanischen Gelenken so abgestützt ist, daß die gesteuerte Winkelrotation dieser Gelenke relativ zueinander ausreicht, daß der Scherkopf oder die Schereinrichtung der Kontur jedes Teiles des Schafkörpers folgt . Dadurch wird die Schaf wolle vollständig entfernt, ohne daß das Schaf umgebende Führungsschienen notwendig sind, um die mechanischen Elemente verstellen zu können.

Vorzugsweise wird ein Paar von Armen verwendet, die gleichzeitig auf einander gegenüberliegenden Seiten des Schafes arbeiten. Es könnte auch eine Vorrichtung mit nur einem einzigen Arm und Schneidwerkzeug verwendet werden, das vollständig um das Schaf herumgeführt werden könnte.

(Ansprüche) 709807/0780

Claims

Patentanwalt
Dipl.-lng. Walter Jackisch

Stuttgart!, MenzalstraBe 40

Senil Nominees PTX. LTD.

124- Waymouth Street

Adelaide, Australien 28. Juli 1976

Australian Merino Wool Harvesting Limited A "*>*f \*\£~- Hay Street ' ^3J>

Perth, Australien -JA ^

ANSPRÜCHE:

1. Schervorrichtung, insbesondere zum Scheren von Schafen, mit einem Träger für ein unbeweglich gemachtes Schaf und mit einer Schneideinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (11, IJ) auf einer Gelenkvorrichtung angeordnet ist, mit der die Schneideinrichtung über das Schaf zu bewegen ist, und daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mit der die Bewegung der Gelenkvorrichtung zu steuern ist, bei der sich die Schneideinrichtung zum Abscheren der Schafwolle über den Körper des Schafes bewegt.

2. Schervorrichtung nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkvorrichtung einen Rahmen (1) aufweist, der um eine quer zum Schaf liegende Achse (2) schwenkbar ist, daß am Rahmen (l) ein Träger (4) drehbar gelagert ist, der parallel zur Schwenkachse des Rahmens liegt, und daß am Träger (4) ein Paar von Tastarmen (lo) um zwei senki-echt zueinander und im wesentlichen rechtwinklig zur Trägerachse liegende Achsen schwenkbar angeordnet ist..

3- Schervorrichtung nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (11, 13) ein Schneidwerkzeug (11) aufweist, das am Ende jedes Tastarmes (10) drehbar und schwenkbar gelagert ist.

J-. Schervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkvorrichtung Antriebseinrichtungen zur Bewegung des Rahmens (1), des Trägers (4), der Tastarme (lo)

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und der Schneidwerkzeuge (11) um ihre entsprechenden
Achsen aufweist und daß die Antriebseinrichtungen mit
einer Programmsteuerung verbunden sind.

5. Schervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ProgrammsteiErung eine automatische, auf einer
durchschnittlichen Schafgröße beruhende Steuerung ist,
daß die Schneideinrichtung außerdem mit Fühl- bzw. Tasteinrichtungen steuerverbunden ist, die die Relativ- -lage des Schneidwerkzeuges und des Schafes abtasten, und daß die PUhI- bzw. Tasteinrichtungen mit einer Antriebseinrichtung zur Einstellung des Schneidwerkzeuges
steuerverbunden sind.

6. Schervorrichtung nach Anspruch K, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmsteuerung eine programmierbare elektronische Vorrichtung ist, in deren Speicher die Winkel koordinaten der unterschiedlichen Gelenke eingegeben sind, die jede gewählte Lage auf dem Schaf bestimmen, und daß die Endlage des Schneidwerkzeugen (11) durch Meßeinrichtungen auf dem Schneidwerkzeug veränderbar ist.

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