DE2705491C2

DE2705491C2 - Tastvorrichtung zur Seitenführung einer Erntemaschine

Info

Publication number: DE2705491C2
Application number: DE2705491A
Authority: DE
Inventors: Hans Helmut Dr.-Ing. 4800 Bielefeld Coenenberg; Helmut Homburg; Horst 4834 Harsewinkel Ziems
Original assignee: Claas Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Claas Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1977-02-10
Filing date: 1977-02-10
Publication date: 1983-03-31
Also published as: DE2705491A1; US4166349A; HU178908B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tastvorrichtung zur selbsttätigen Seitenführung einer selbstfahrenden Erntemaschine gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Tastvorrichtung dieser Art (DE-OS 21 50 298) sitzt der Tastfühler oben auf dem zugehörigen Halmteiler. Er ist auf einer etwa vertikal liegenden Schwenkachse angeordnet, die nach oben aus der Halmteilerverkleidung heraustritt. An dieser Achse ist der Tastfühler derart befestigt, daß er in der Betriebslage in Fahrtrichtung nach vorn zeigt. Hierbei kann sich das vorbeistreifende Erntegut auf der nach innen gewölbten Rückseite des gebogenen Tastfühlers verhaken, wodurch dann der Tastfühler in Durchlauf richtung des Erntegutes nach hinten mitgenommen wird. Es gerät dadurch nicht nur die Tastvorrichtung außer Funktion, im äußersten Falle kann auch der Tastfühler abgebrochen werden. Ferner ist bei der bekannten Vorrichtung nachteilig, daß zwischen dem Tastfühler und der Halmteilerverkleidung ein keilförmiger Einlaufraum gebildet ist, in dem sich hier ankommendes

J5 Erntegut verfangen kann. Dies beeinträchtigt in erheblichem Maße die Schwenkbarkeit des Tastfühlers. Die Störanfälligkeit der bekannten Tastvorrichtung ist deshalb besonders groß.

Es ist weiterhin eine Tastvorrichtung für eine selbsttätige Seitenführung einer landwirtschaftlichen Erntemaschine, insbesondere für einen selbstfahrenden Mähdrescher zum Führen entlang einer Halmwand, bekannt, bei der ein Tastkopf sich einige Meter vor der Messerlinie des Mähdrescher-Schneidwerks außen am Mähtisch des Mähdreschers befindet (DE-AS 23 40 983). Dieser zusätzliche Tastkopf besitzt ein Gehäuse, aus dem der Tastfühler seitlich heraustritt. Auf die Probleme der Lagerung und der Beweglichkeit des Tastfühlers gegenüber dem separaten Tastkopf wird bei der bekannten Vorrichtung nicht näher eingegangen. Vor allem ist dort das Problem des Verklemmens oder Verstopfens der Tastfühlerlagerung durch anstreifendes Gut im Bereich der Eintrittsstelle des Tastfühlers nicht angesprochen, denn der Tastfühler sitzt hier bezogen auf die Bewegungsrichtung der Maschine im wesentlichen im Schatten des Tastkopfes selbst.

Bei einer anderen bekannten Tastvorrichtung für die selbsttätige Seitensteuerung einer selbstfahrenden Maschine zum Ernten von in Reihe stehenden Pflanzen sind Tastfühler an den Teilerspitzen des Schneid- bzw. Pflückwerks außen angeordnet (DE-OS 19 28 065). Hierzu sitzt seitlich vorn an den Teilerspitzen je ein Befestigungsgelenk für jeden Tastfühler, der für einen ausreichenden Abstand von den betreffenden Teilerspitzen zwar abgekröpft, im wesentlichen jedoch geradlinig ausgebildet ist und sich vom Anlenkpunkt aus etwa parallel zur seitlichen Begrenzung der jeweiligen Teilerspitze nach rückwärts erstreckt. Nahe ihrem

rückwärtigen Ende sind bei dieser bekannten Ausführung die Tastfühler durch eine Feder gegenüber der jeweiligen Teilerspitze abgestützt und stehen in diesem Bereich mit einem Stellorgan für eine elektrische Schalteinrichtung in Verbindung. Der Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß durch die freiliegenden Anlenkstellen sowohl die Tastfühler selbst als auch die Federn und Kopplungselemente, über die die Tastfühler mit den elektrischen Schaltgliedern in Verbindung stehen, in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigt werden können. Sowohl das Erntegut als beispielsweise auch Erd- und Steinbrocken können sich zwischen den Tastfühlern und den Teilerspitzen verklemmen oder die Gelenkstellen auf mechanischem Wege beschädigen. Ohnehin sind bei der freiliegenden Anordnung die gelenkigen Verbindungsstellen der Tastfühler durch das vorbeistreichende Erntegut einem ständigen Verschleiß unterworfen. Auch das Rückwärtsfahren ist bei dieser Ausführung der Tastfühler problematisch, weil sich das Erntegut hinter den freien Enden der Fühler dann verfangen kann und die Fühler nicht entsprechend nach vorn ausweichen können.

Ferner ist eine Tastvorrichtung für die Seitenführung einer fahrbaren landwirtschaftlichen Erntemaschine entlang einer Leitlinie bekannt, bei der bereits die Störanfälligkeit verringert werden soll (DE-OS 23 62 889). Die Tastfühler sitzen hier starr an einem Tragarm, der in Fahrtrichtung nach vorn über das Schneidwerk der Erntemaschine vorsteht. An diesem Tragarm sind die Tastfühler derart vorn befestigt, daß sie sich in einem flachen Kreisbogen nach rückwärts erstrecken. Nahe der Befestigungsstelle sitzen an den Tastfühlern Dehnmeßstreifen-Schaltungen, welche die Durchbiegung der Tastfühler in ein elektrisches Signal umsetzen. Es wird also die mechanische Biegebeanspruchung der Tastfühler infolge des auftreffenden Erntegutes oder der sonstigen Fahrwiderstände, die sich auf die Tastfühler auswirken, in ein elektrisches Signal zur Steuerung der Maschine verwandelt. Die starre Anordnung der Tastfühler ist besonders bei hohen Fahrgeschwindigkeiten starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, zudem müssen die Dehnmeßstreifen noch an der ungünstigen Auflaufseite der Tastfühler angeordnet werden, so daß insgesamt auch bei dieser bekannten Tastvorrichtung die Störanfälligkeit nicht wesentlich herabgesetzt ist. Außerdem besteht beim Rückwärtsfahren hier die Gefahr, daß die starr angeordneten Tastfühler aufgebogen werden, sich bei erneuter Vorwärtsfahrt wieder zurückbiegen, wodurch die Tastfühler besonders leicht abbrechen können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Tastvorrichtung der eingangs genannten Art die Störanfälligkeit weitgehend dadurch herabzusetzen, daß die Lagerung des Tastfühlers im Innern der Halbleiterspitzen gegen eindringendes Erntegut oder Verunreinigungen unempfindlich ist, sich die Austrittsöffnung des Tastfühlers in der Halmteilerverkleidung von Verunreinigungen oder eingeklemmtem Erntegut selbst reinigt sowie der Tastfühler in bezug auf die auf ihn wirkenden Fahrwiderstände strömungsgünstig ausgebildet und angeordnet ist, damit insgesamt die Drehbeweglichkeit des Tastfühlers so wenig wie möglich beeinträchtigt wird Diese Aufgabe wird bei einer Tastvorrichtung der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Der besondere Vorteil einer erfindungsgemäßen Tastvorrichtung liegt darin, daß zum einen die Anlenkstelle des Tastfühlers unter der Verkleidung der Teilerspitzen liegt. Es werden dadurch Vorsprünge an den Teilerspitzen vermieden, an denen sich sonst Unkraut, Blätter, Erde oder dergleichen aufstauen könnten. Zum anderen hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß sich eine zur Seite oder schräg nach unten gerichtete Durchtrittsöffnung in der Verkleidung der Teilerspitzen für den Tastfühler nicht vollsetzen kann, da durch die Bewegung des Tastfühlers eine Selbstreinigung dieser Öffnung stattfindet. Damit ist ein Verklemmen des Tastfühlers völlig vermieden. Schließlich macht die flachgebogene Form den Tastfühler besonders strömungsgünstig in bezug auf die durch das Erntegut bedingten Fahrwiderstände, außerdem wird dadurch eine Anlage des Tastfühlers an zumindest zwei Pflanzenstengel oder Halme gleichzeitig erreicht, wodurch ein Springen des Fühlers und dadurch bedingte Lenkausschläge der Maschine vermieden sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt F i g. 1 in perspektivischer Darstellung einen Halmteiler in Gestalt eines Maisgebisses für eine Erntemaschine mit einer erfindungsgemäßen Tastvorrichtung,

Fig.2a—c teilgeschnittene Unteransichten einer

Teilerspitze des Maisgebisses nach F i g. 1 im Bereich der Tastfühlerlagerung der neuen Tastvorrichtung und Fig.3 einen Querschnitt durch die Tastfühlerlagerung der Tastvorrichtung.

F i g. 1 zeigt einen Halmteiler 1, der an einem nicht näher dargestellten Einzugs-Schneidwerk 2 vorn an einer selbstfahrenden Erntemaschine angeordnet ist. Die dargestellte Anordnung des Halmteilers wird zusammen mit dem Einzugs- und Schneidwerk üblicherweise als Maisgebiß verwendet.

Der Halmteiler 1 besitzt eine Reihe von nebeneinanderliegenden Teilerspitzen 3, die in einer Ebene angeordnet sind. Der Abstand der Teilerspitzen 3 entspricht dem Lückenabstand des jeweils in Reihen ausgerichteten Erntegutes, beispielsweise in fluchtenden Reihen hintereinanderliegender Maishalme 7. Von dem dargestellten Halmteiler 1 können somit drei solcher Halmreihen gleichzeitig erfaßt werden, die zwischen die Teilerspitzen 3 eingeführt werden. Die Teilerspitzen 3 besitzen eine Verkleidung 4 in Gestalt zweier oder mehrerer Hauben, die jeweils den vorderen und die rückwärtigen Abschnitte der Teilerspitzen 3 überdekken.

Um die betreffende Erntemaschine selbsttätig entlang der Erntegutreihen führen zu können, ist eine Tastvorrichtung vorgesehen, die in F i g. 1 an zwei gegenüberliegend angeordneten Tastfühlern 5 zu erkennen ist, die an den beiden Innenseiten der mittleren Teilerspitzen 3 des Halmteilers 1 liegen.

Die Tastfühler 5 sind im Innern der Teilerspitzen 3 — also unter der Verkleidung 4 — gelagert und treten nach außen hin durch öffnungen 6 in der Verkleidung 4 hindurch. An der Austrittsstelle sind die Tastfühler 5 nach rückwärts abgewinkelt und verlaufen von da ab in einem flachen Kreisbogen, der einem Achtelkreis entspricht. Die Ebene dieses Kreisbogens der Tastfühler 5 liegt etwa parallel zur Bewegungsebene des Hafmteiiers i. Die Tastfüh/er 5 sind in dieser Ebene oder etwas geneigt dazu schwenkbar und entsprechend mit ihrem inneren, innerhalb der Teilerspitzen 3 liegenden Ende drehbar gelagert. Ihr nach rückwärts zeigendes freies Ende reicht nach hinten bis über die Öffnung 6 in

der Verkleidung 4 der Teilerspitzen 3 hinaus, wodurch die Schwenkbewegung der Tastfühler infolge Mitnahme durch das Erntegut durch Anschlag ihres freien Endes an der Verkleidung 4 begrenzt ist. Durch diese Abstützung werden die Tastfühler 5 bei maximaler Auslenkung besonders gut entlastet. In entgegengesetzter Drehrichtung können die Tastfühler 5 bis zu einem gesamten Schwenkwinkel von etwa 150° und mehr verdreht werden, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird.

Die Bogenform der zweckmäßigerweise als Stab ausgebildeten Tastfühler 5 hat den Vorteil, daß sie zugleich an mehreren Halmstengeln der betreffenden Reihe des Erntegutes anliegen können. Dadurch werden beim Abtasten der Halmreihe Sprünge der Tastfühler 5 und unnötige Korrekturen durch die Automatik der Seitenführung der Erntemaschine vermieden.

Die Durchtrittsöffnungen 6 in den Verkleidungen 4 der Teilerspitzen 3 haben die Gestalt länglicher Schlitze, damit die Tastfühler 5 an ihrer Austrittsstelle eine ausreichende Bewegungsfreiheit haben. Diese Schlitze liegen seitlich an den Halmteilerspitzen 3, sie sind schräg nach unten gerichtet. Die Schlitze lassen zu den Tastfühlern hin ausreichend Luft, damit durch die Bewegung der Fühler 5 ein die Durchtrittsöffnungen 6 freihaltender Selbstreinigungseffekt erzielt wird. Es besteht dann nicht die Gefahr, daß sich die Tastfühler 5 in den Durchtrittsöffnungen 6 verklemmen.

F i g. 2a zeigt die Lagerung eines der Tastfühler 5, der hier in seiner Arbeitsstellung gemäß F i g. 1 die sogenannte Neutralstellung einnimmt. Die Verkleidung

4 der dargestellten Teilerspitze 3 ist hierbei von unten her aufgeschnitten, weswegen man gegen die Unterseite der gesamten Anordnung blickt. Die gesamte Lagerung des schwenkbaren Tastfühlers 5 sitzt an einem feststehenden Tragelement 8, unter dem ein Nabenkörper 9 um eine Achse 10 drehbar angeordnet ist. Der Nabenkörper 9 umfaßt ein Gehäuse 11, in dem nicht nur ein elektrisches Meßsystem, sondern auch eine Rückstellfeder für den Tastfühler 5 angeordnet ist. Die vom Meßsystem ermittelte elektrische Meßgröße wird über eine Anschlußdose 12 abgenommen, die mit am feststehenden Tragelement 8 sitzt.

Die Drehbarkeit des Nabenkörpers dient dazu, die Tastbewegungen des Tastfühlers 5 in seiner Arbeitsstellung zu ermöglichen. Es kann deshalb der Tastfühler 5 mit dem Nabenkörper 9 in der in F i g. 2a wiedergegebenen Anordnung starr verbunden sein. Der Tastfühler 5 ist beim Ausführungsbeispiel jedoch über ein Gelenk 13 am Vorderende des Nabenkörpers 9 schwenkbar gelagert.

Oberhalb des Tastfühlergelenks 13 sitzt am¹ Tastfühler

5 noch ein Nocken 14 (Fig.3) der über den Nabenkörper 9 übersteht und in der Neutrallage seiner Arbeitsstellung an einem Anschlag 17 am Tragelement 8 anliegt. Der Anschlag 17 legt sowohl die Neutralstellung des schwenkbaren Nabenkörpers 9 als auch des daran noch drehbar angeordneten Tastfühlers 5 fest. Innerhalb des Gehäuses 11 des Nabenkörpers 9 sitzt eine Rückstellfeder 23 (Fig.3), die bestrebt ist, den Nabenkörper 9 in Richtung auf den Anschlag 17 zu drehen. Der Nocken 14 hat in Umfangsrichtung eine exzentrisch zum Tastfühlergelenk 13 verlaufende Flanke 16, mit der er an den Anschlag 17 am Tragelement 8 anstößt. Da der Berührungspunkt der Exzenterflanke 16 des Nockens 14 und des Anschlags 17 von der Drehachse 10 des Nabenkörpers 9 einen größeren Abstand als das Tastfühlergelenk 13 hat, wird durch das Rückstellmoment der Rückstellfeder 23 des Nabenkörpers 9 bei Anlage des Nockens 14 am Anschlag 17 auf den Tastfühler 5 ein Drehmoment ausgeübt, das den Tastfühler 5 in entgegengesetzter

■"> Richtung zur Rückstelldrehrichtung des Nabenkörpers 9 zu drehen sucht. Damit nun der Tastfühler 5 in seiner Arbeitsstellung gegenüber dem Nabenkörper 9 fixiert ist, besitzt er seitlich eine Anschlagstütze 18, die an den Nabenkörper 9 anstößt. Unter Überwindung des

in Rückstellmomentes der Rückstellfeder 23 kann der Tastfühler 5 also nach vorn geschwenkt werden, wobei der Nabenkörper 9 im wesentlichen seine Neutrallage beibehält, bis der Nocken 14 mit einer an die Exzenterflanke 16 anschließenden Abflachung 15 sich

i"> gegen den Anschlag 17 einerseits abstützt und andererseits der Tastfühler 5 am Vorderende des Schlitzes 6 in der Verkleidung 4 an einem weiteren Anschlag 19 anstößt. Diese Stellung ist in Fig.2c wiedergegeben. Andererseits kann der Tastfühler 5 aus seiner Neutrallage der Arbeitsstellung heraus nach rückwärts verschwenkt werden, wobei er dann den Nabenkörper 9 infolge Abstützung durch die Anschlagstütze 18 aus dessen Neutralstellung heraus in seiner Schwenkbewegung nach rückwärts mitnimmt. Eine solche Schwenklage des Tastfühlers 5 des Nabenkörpers 9 ist in Fi^. 2b dargestellt, hier ist also das gesamte aus dem Tastfühler 5 und dem Nabenkörper 9 bestehende System um die Drehachse 10 verschwenkt. Die Drehachse 10 ist zugleich die Meßdrehachse, in dem zwischen dem Nabenkörper 9 und dem Tragelement 8 angeordneten Meßsystem wird nämlich ein vom Drehwinkel des Nabenkörpers 9 in bezug auf seine Neutralstellung abhängiges Steuersignal gebildet.

Zweckmäßig sind der Tastfühler 5 und der Nabenkörper 9 in derselben Ebene beweglich, somit sind die Drehachse 10 des Nabenkörpers 9 und die durch das Tastfühlergelenk 13 hindurchgehende Schwenkachse des Tastfühlers 5 parallel. Die Tastfühlerlagerung besitzt eine doppelte Schwenkbeweglichkeit, wie sich aus den F i g. 2a, 2b und 2c ergibt.

F i g. 3 gibt die Anordnung einerseits der Rückstellfeder 23 und andererseits des elektrischen Meßsystems innerhalb des Gehäuses 11 des Nabenkörpers 9 wieder. Das Gehäuse 11 ist zum plattenförmigen Tragelement 8 hin offen, und es ragt ein mit dem Tragelement 8 fest verbundener Lagerkörper 20 in das Gehäuse 11 hinein. Über Wälzlager 21 und 22 ist das Gehäuse 11 und damit der Nabenkörper 9 drehbar auf diesem Lagerkörper 20 angeordnet, wobei ein Mitdrehen des Dichtungssystems

so 26 das Innere des Gehäuses 11 unabhängig vom Drehwtnkel völlig abschließt. Zwischen dem Lagerkörper 20 und dem Gehäuse 11 liegt die Rückstellfeder 23, die in der Neutralstellung des Nabenkörpers 9 bereits vorgespannt ist.

Das elektrische Meßsystem besteht aus einer feststehenden Feldplatte 25, die zweckmäßig zentrisch am Lagerkörper 20 des Tragelementes 8 sitzt. Gegenüber der Feldplatte 25 ist am Geehäuse 11 ein Polkern 24 befestigt, der ein- oder beidseitig so

bo abgeflacht ist, daß er in Neutralstellung symmetrisch vor, dem Magnetsystem der Feldplatte 25 dessen Fluß gleichmäßig überträgt. Beim Drehen des Polkerns 24 zusammen mit dem Nabenkörper 9 bewirkt die Unsymmetrie des Magnetfeldes eine Widerstandsände-

t>5 rung der Feldplatte 25, die drehwinkelabhängig ist. Auf dem Gehäuse 11 sitzt noch ein abnehmbarer Deckel, damit man den Polkern 24 in der Neutralstellung des Nabenkörpers 9 einjustieren kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tastvorrichtung zur selbsttätigen Seitenführung einer selbstfahrenden Erntemaschine entlang einer Pflanzenreihe oder ähnlichen Bezugslinie mit zumindest einem an einer der Reihen- oder Halmteilerspitzen eines Schneid- oder Pflückwerks vorn an der Maschine um eine etwa vertikale Achse drehbar gelagerten, gebogenen Tastfühler zur Anlage an der Pflanzenreihe unter Federkraft, wobei der Tastfühler innerhalb der mit einer Verkleidung geschlosseil ausgeführten Teilerspitze an oder nahe bei deren Vorderende an einem Tragelement angeordnet und mit einem seine Auslenkung in ein Steuersignal umwandelnden Meßsystem gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastfühler (5) an dem Tragelement (8) hängend gelagert ist sowie durch eine längliche, ihn in Abstand umschließende, seitlich oder schräg nach unten liegende Öffnung (6) der Verkleidung (4) der Teilerspitze (3) hindurchtritt und von seiner Austrittsstelle ab in einem flachen, balligen Bogen nach rückwärts geneigt ist.

2. Tastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Tastfühlers (5) nach hinten bis über die Durchtrittsöffnung (5) der Verkleidung (4) hinausragt und bei voller Auslenkung an die Verkleidung (4) der Leitzinken (3) anschlägt.

3. Tastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastfühler (5) etwa die Gestalt eines Achtelkreisbogens hat.

4. Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Tastfühler (5) an zwei benachbarten Teilerspitzen (3) einander gegenüberliegend angeordnet sind.

5. Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastfühler (5) an oder nahe seiner Austrittsstelle an einem am Tragelement (8) schwenkbar angeordneten Nabenkörper (9) befestigt ist.

6. Tastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenkörper (9) des Tastfühlers (5) an dem Tragelement (8) hängend gelagert ist.

7. Tastvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Tastfühler (5) in seine Neutralstellung rückstellende Feder (23) zwischen dem Tragelement (8) und dem hängend gelagerten Nabenkörper (9) angeordnet ist.

8. Tastvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralstellung des Tastfühlers (5) durch einen Anschlag (17) auf dem Tragelement (8) für den hängend gelagerten Nabenkörper (9) fixiert ist.

9. Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 6—8, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsystem zwischen dem Tragelement (8) und dem hängend gelagerten Nabenkörper (9) eingeschlossen ist.

10. Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche?—9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (23) für den hängend gelagerten Tastfühler (5) und Nabenkörper (9) und/oder das Meßsystem in einem durch das Tragelement (8) geschlossenen Gehäuse (11) des hängend gelagerten Nabenkörpers (9) angeordnet sind.

11. Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1

bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (17) des Tragelementes (8) für den hängend gelagerten Nabenkörper (9) als Anschlagrolle ausgebildet ist.

12. Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 — 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Rand des Schlitzes (6) in der Verkleidung (4) als Anschlag (19) für den nach vorn ausgelenkten Tastfühler (5) ausgebildet ist.