DE3108738A1 - Verfahren zur abtastung einer pflanzstelle bei der pflanzung von pflanzen und eine anordnung zur ausuebung des verfahrens - Google Patents

Description

Anmelder: G. A. Serlachius Oy
35 800 MÄNTTfi
Finnland 6. März 1981

A 18 983

Verfahren zur Abtastung einer Pflanzstelle bei der Pflanzung von Pflanzen und eine Anordnung zur Ausübung des Verfahrens

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtastung einer Pflanzstelle bei der Pflanzung von Pflanzen mit einer Pflanzmaschine, gemäss welchem Verfahren ein Fühler in oder gegen den Boden gedrückt wird, die Grosse des auf den Fühler durch den Boden ausgeübten Widerstandes gemessen wird und auf Anleitung der Messung Information über die Dienlichkeit der abgetasteten Stelle für Pflanzung deriviert wird.

Ein ähnliches Verfahren wird, besonders bei maschineller Pflanzung von Waldpflanzen, für die Wahl von für die Pflanzen günstigen Pflanzstellen verwendet. Gewöhnlich liegen viel Steine, Baumstumpfe, Schlagabraum, humoser Qberboden etc. in der Pflanzspur der Pflanzmaschine, was der Pflanzung von Pflanzen im Wege steht oder einen schlechten Nährboden anbietet.

Vorbekannte Abtastverfahren und -mittel können in erster Linie nur eine harte Pflanzstelle, z.B. einen Stein, einen Baumstupf, eine dicke Wurzel, einen Ast α.dgl., wenn diese direkt unter dem Pflanzgerät geraten, abtasten. Die Abtastmittel in Pflanzgeräten bestehen gewöhnlich aus eine

harte Stelle abtastenden Druckschaltern auf der, das Pflanzgerät in den Boden eindrückenden Seite des Arbeitszylinders, oder aus die Zeitverzögerung messenden Anordnungen"). Sie Zei tverzogerungsanordnungen sind darauf basiert, dass falls das, den Boden abtastende Mittel, beim Eindringen des Pflanzgerätes in den Boden, nicht schnell genug einen Impuls erhält, wird das Pflanzgerät durch das Mittel zwecks Ausführung eines neuen Pflanzversuches, zurückgestellt.

Anordnungen sind auch bekannt, mittels deren das Eindringen eine·= Pflanzgerätes tief genug in den Boden, um die Pflanze auf eine genügende und geeignete Tiefe legen zu können, untersucht wird. Anordnungen dieser Art sind u.a. Anordnungen, welche mittels einer mechanischen Fuss auf einen Grenzschalter wirken.

Den humosen Oberboden mittels Druckblasen abtastende Anordnungen sind auch bekannt.

Ein Nachteil bei den vorbekannten, die Eignung der Pflanzstellen abtastenden Verfahren ist gewesen, dass man auf der geplanten Pflanzstelle nichts anderes als deren Härte abtasten kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abtastverfahrsn zu erzielen, welches den obenerwähnten Nachteil beseitigt und, bei dar Wahl von Pflanzstellen, die Abtastung von auch anderen Eigenschaften des Hodens als dessen Härte ermöglichen würde. Dieses wird mit einem erfindungsgemässen Verfahren erzielt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Fühler einer Vibration untergestellt wird, dass ü:« Vibration des Fühl·-rs, wenn er den Boden berührt, gemessen wird, und dass die gemessene Vibr-ition mit vorausbestinrmten, mit der Bodenbeschaffenheit proportionalen Verg sichswerten verglichen wird.

Die Erfindung basiert auf den Gedanken, dass die Eignung der Pflanzstellt3 mit Hilfe von Vibration geprüft wird, wobei die Veränderungen der Bodenbeschaffenheit auf die Vibration so wirken, dass man durch den Vergleich der Vibrationen mit vorausbestinrmten Vergleichswerten, bei jeder abgetasteten Pflan.stelle, Informationen über dir» Eignung des Bodens für die Pflanzung von f'i'loriüen rrhalten kann. Mit uinem erFindungsgemässen Verfahren kann man,

-Γι

• *

nicht nur Steine, Schlagabraum, Äste, Reisholz, Baumstümpfe o.dgl. harte Gegenstände auf der Pflanzstelle, sondern auch Schlaglöcher, Wasserpfützen, nassen Schlanrm, weichen Oberboden o.dgl. für die Pflanzung untaugliche Stellen feststellen und auch in einer, für die Antriebsanordnungen des Pflanzgerätes geeigneten Weise indizieren. Hierdurch kann die Pflanzung von Pflanzen auf Stellen, die eine gutß Pflanzung Hindern oder einen schlechten Nährboden anbieten, vermieden wenden.

Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Ausübung des Verfahrens und die Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, was im Patentanspruch 4 erwähnt wird.

Die Erfindung wird unten mehr im Einzelnen unter Hinweis auf die beigelegten Zeichnungen betrachtet, wo

Figur 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines Abtat-tmittels zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens, als Seitenansicht zeigt,

Figur 2 die Anordnung, auf eine Pflanzmaschine montiert, schematisch zeigt,

Figur 3 ein elektrisches Impulsbearbeitungsshema der Anordnung zeigt, und

Figur 4 eine zweite Ausführungsform der Anordnung, als Seitenansicht, zeigt.

Figur 1 der Zeichnung zeigt ein Abtastmittel 1, welches von einer Tragstange 2 getragen auf einer Führung 3 vertikal gleitbar aufgehängt ist, welche Führung auf einem Körper 4 befestigt ist. Die Tragstange ist mit einem, vom Körper getragenen Druckmittelzylinder 5 verbunt'3n, und mittels dessen die Tragstange vertikal bewegt werden kann.

Das Abtastmittel 1 umfasst einen Träger B, welche mit Vibrationsisolatoren 7 an die Tragstange 2 befestigt ist und auf dem ein druckmittelgetriebener Vibrator 7 montiert ist. Auf dem Vibrationsorgan des Vibrators ist ein kegelförmiges Abtaststück 8 befestigt, welches den eigendlichen, in den Boden eindringenden und die Bodenbeschaffenheit messenden Fühler bildet. Der Vibrator ist ausserdem mit einem Messgeber 9 versehen, welcher einen, mit der Vibration des Abtaststückes vergleichbaren elektrischen Signal erzeugt.

Figur 2 zeigt die Montage des Abtastmittels in Zusammenhang mit dem Pflanzkopf ei rißr Pf kinzmaschine. Die Hinweisnumrner 10 zeigt ein an sich bekanntes Pflanzrohr, welches mit nicht-gezeigten Antriebsorganen abwärts in den Boden, zur Ausformung eines Pflanzloches, gedruckt und in Abweichlage hochgehoben wenden kann.

Das Abtastmittel ist an einen, das Pflanzrohr tragenden Schlitten 11 befestigt, welcher einem von einem Schlepper gezogenen Gleitausleger 12 entlang, während des Abtast- und Pflanzvorganges, gleitbar ist. Has Abtf'-r^:- mitt.il ist hierbei auf einer solchen Höhe angeordnet, dass das Abtaststück in suiner herabgeschobenen Lage in den Boden bis auf eine solche Tiefe eincringt, welche annähernd der Tiefe eines mit einem Pflanzrohr ausgeformten Pflanzloches entspricht.

Das kegelförmige Abtaststück 8 wird während des Eindringens in den Boden vibriert. Die mit dem Geber 9 gemessene Vibration wechselt ja nachdem, welche Bodenart das Abtaststück jeweils berührt. Aus verschiedenen Bodenarten sind mittels Versuchsfahrten, o.dgl. benötigte Vergleichswerte gemessen, mit Jenen ein vom Messgeber jeweils gegebener Signal verglichen wird. An Hand dieses Vergleiches, kann entschieden werden, inwiefern der Pflanzpl.ii ' günstig ist und der Antriebsanordnung des Pflanzgeräts ein entsprechender Impuls gegeben werden.

Figur 3 zeigt als Diagramm ein elektrisches Signalbehandlungssystem. Ein Om Messgeber 9 (z.B. ein Brüel & Kjaer 3467 Akzelerationsgeber) erzeugtes Signal wird in einen einstellbaren Grossband-Vorverstärker 13 gele'tet, dessen Ausgangspegel, wenn der Fühler frei in der Luft vibriert, z.B. auf 1,5 V eingestellt ist CSpitze-zu-Spitze-Wert).

Mit einem Bandpassfilter 14 wird das Frequenzband des zu behandelnden Sign.ils auf ürwünnchtfj Grössü begrenzt, z.B. auf 3ü bis 1600 Hz. Das Signal wird in einen Integrator 16 geleitet, dessen Ausgang einen Schwellindikator 19 steuert, wo das Signal mit im voraus eingestellten Schwellgrenzwerten verglichen wird, welche Werte Maximum-und Minimumvibrationsfrequenzwerten für annehmbare Pflanzverhältnisse auf der, vom Fühlen abgetasteten Pflanzi· untsprpuhün. Ueim Abklingen dos Signals unter dem eingestellten

Grenzwertpegel, z.B. wenn der Fühler in einem zu weichen Boden vibriert, erzeugt der Indikator auf ein logisches Element 21 ein Signal, welches bei einem Ausgang von on/off-Typ des logischen Elementes einen, die Funktion der Manövrieranordnung des Pflanzrohres, d.h. die Pflanzung verhindernden Zustand erzeugt. Demnach wird dem elektrischen Kontrollsystem der Manövrieranordnung kein Anlaufsignal erteilt, weil der erwähnte Ausgang 22 in diesem Beispiel in seiner off-Lage liegt.

Das Ausgangssignal aus dem Filter 14 wird ausserdom üinem Hochpn.;-filter 15 erteilt, wo der Grundfrequenz (z.B. 40 Hz) des Vibrators mittels eines icharf abgrenzenden Filters aus dem Signal ausgeschnitten wird. Die restierenden Distorsionskonnponente werden mittels eines Integrators 17 integriert und dessen Ausgangssignal wird in einem Element IB als Verteiler des aus dem Integrator 16 erhaltenen totalen Ausgangspegels benutzt. Der Ausgang des Elementes 18 steuert einen zweiten Schwellwertindikator 20. Bei zu grosser Distorsion des vom Vibrator erzeugten Signals, z.B. wenn der Fühler auf einen Stein stoss, erzeugt dieser Schwellwertindikator in das logische Element 21 ein Signal, welches im Ausgang 22 einen, einer verhinderten Pflanzung entsprechenden Zustand verursacht. Der Schwellwertindikator IB ist, wie der erste Schwellwertindikator 19, mit im voraus eingestellten, einer annehmbaren Vibrationsdistorsion für annehmbare Pflanzverhältnisse entsprechenden Grenzwerten, versehen.

Die Vibration des Fühlers wird mit einem, z.B. elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch getriebenen Vibrator bewirkt. Die Vibration des Fühlers kann in geeigneter Weise gerichtet wenden und die Wechslungen deren Starke, Frequenz, Amplitude o.dgl. oder die Oberschwingungen der Vibration werden gemessen.

Figur 4 zeigt eine Ausführungsform der Abtastanordnung, wo ein Abtastmittel 31 die Bodenbeschaffenheit während des Vorwärtslaufes der Pflanzmaschine kontinuierlich Messungen ausführt. Das Abtastmittel umfasst einen, auf dem Körper 4 mit Gelenken 35 gelagerten Fühler 38, welcher am Boden schleift oder um ein Stück in den Boden eindringt. Der Fühler kann eine plattenartige Scheibe, eine messerartige oder kegelförmige, in den Boden

eindringende Spitze oder ein Pflug o.dgl. sein. Der Fühlerist auch in diesem Fall mit einem Vibrator 37 und einem Messgeber 39 versehen.

Die.Zeichnungen und die angeschlossene Beschreibung sind nur vorgesehen, den Gedanken der Erfindung zu veranschaulichen. In seinen Einzelheiten kann ein erfindungsgemässes Verfahren und eine für dessen Ausübung entwickelte Abtastanordnung sogar bedeutend im Rahmen der Patentansprüche variieren. Somit kann das Pflanzgerät selbst so ausgeformt sein, dass es, nebst seiner eigenen Pflanzlochausformungsaufgabe als eine zu vibrierende; Abtastanordnung verwendet werden kann. Eine während der Bewegung des Pflanzkopfes ausgeführte Abtastung setzt beim Fühler eine solche Form und ein Abweichvermögen voraus, dass die Anordnung keinen Schlagabraum o.dgl. sarrmelt und dass sie nicht beschädigt werden kann. Die Kraft des Eindringens in den Boden, die Vibrationsfrequenz, die Amplitude o.dgl. oder die Grundvergleichswerte können so einstellbar sein, dass der Pflanzmaschinenfahrer die Möglichkeit hat, diese dem Gelände anzupassen.

In der einfachsten Ausführungsform kann der Messgeber ein einfacher, gradierter Messer sein, der dem Maschinenwärter die Vibrationsgrösse jeweils visuell zeigt. Wenn die Vibrationsgrösse im Rahmen annehmbarer Werte liegt, fährt der Maschinenwärter einen Pflanzoperation manuell an. Sonst wartet er auf die Messergebnisse der nächsten Pflanzstelle.

•f.

Claims (7)

1. Anmelder: G. A. Serlachius Oy uiuo/oo

   35 800 MÄNTTfi (Finnland)

   Unser Zeichen: A 18 983 6. lärz 1981

   PATENTANSPRÜCHE

   I 1/ Verfahren zur Abtastung einer Pflanzstelle bei der Pflanzung von Pflanzen mit einer Pflanzmaschine, gemäss welchem Verfahren ein Fühler (8; 38) in oder gegen den Uodcn gedruckt wird, die Grosse des auf den Fühler durch den Boden ausgeübten Widerstandes gemessen wird und auf Anleitung der Messung Information über die Dienlichkeit der abgetasteten Stelle für Pflanzung deriviert wird, d α il u r c Ii gekennzeichnet, iLiss der Fühler (8; 38) einer Vibration untergestellt wird, dü;;s die Vibration des Fühlers, wenn er den Boden berührt, gemessen wird und dass die gemessene Vibration mit vorausbestinrmten, mit der Bodenbeschaffenheit proportionalen Vergleichswerten verglichen wird.
2. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekenn-' zeichnet, dass der Fühler (8) aus dem Boden zwischen den Messungen gehoben wird.
3. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, dass der Fühler (38) in Kontakt mit dem Boden zwischen den Messungen gehalten wird.
4. 4. Anordnung zur Ausübung des im Patentanspruch 1 angeführten Verfahrens zur Abtastung einer Pflanzstelle in einer Pflanzmaschine, welche Anordnung ein vom Körper (4) getragenes Abtastmittel (1; 31), Antriebsorgane (5; 35) zum Versetzen des Abtastmittels in Kontakt mit dem Boden, einen im Abtastmittel befindlichen Fühler (8; 3S) zur Abtaatung der Bodenbeschaffenheit nebst Mitteln zur Indizierung der im Fühler stattfindenden Wechslungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtastmittel (1; 31) mit einem Vibrator (7; 37) zum Versetzen des Fühlers (8; 38) in Vibration und mit einem Messgeber (9; 39) zur Indizierung der Wechslungen der Vibration versehen ist.
5. 5. Anordnung gemäss Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messgeber (9; 39) einem elektrischen Vergleichskreis (13 bis 21) für den Vergleich des vom Messgeber erteilten Signals mit den, der akzeptierbaren Bodenbeschaffenheit entsprechenden Signalgrenzen (19, 2ü), angeschloiituün ist.

   • ♦ * *
6. 6. Anordnung gemäss Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrator (7; 37) dem in den Boden eindringenden Fühler (8) angeschlossen ist.
7. 7. Anordnung gemäss Patentanspruch 6, dadurch ge kenn ζ e i c η e t, dass das Pflanzrohr (10) der Pflanzmaschine als Fühler fungiert.