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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Funktionssteuerung fahrbarer,
landwirtschaftlicher Arbeitsmaschinen, insbesondere an Schleppern angebauter Sämaschinen,
mit einer Signal einrichtung, die in Abhängigkeit von Fahrtrichtungswechseln der
Arbeitsmaschine Signale erzeugt, welche eine Schalteinrichtung auslösen, die die
Arbeitswerkzeuge der Maschine betätigt.
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Durch die DE-AS 30 17 415 ist bereits ein Steuersystem für Drillmaschinen
des beschriebenen Aufbaues bekannt geworden. Dabei sollen wenigstens die über ener
Fahrspur des Schleppers befindlichen Saatrohre der Drillmaschine nach aeaels einer
vorbestimmten Anzahl ausgesäter, parallel laufender Beete gesperrt werden, um auf
diese Weise saatgutfreie Fahrspuren zu erhalten.
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Diese Fahrspuren dienen für spätere Pflegearbeiten als Fahrgassen,
in die der Schlepper einfahren kann, ohne dabei Pflanzen zu zerstören. Diese sogenannte
Fahrgassentechnik wird beispielsweise für die Düngung der bereits aufgegangenen
Pflanzen eingesetzt, wobei sichergestellt sein muß, daß die saatgutfreien Fahrspuren
einen konstanten seitlichen Abstand voneinander aufweisen.
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Figur 1 zeigt schematisch eine Draufsicht des Fahrtverlaufes F einer
derartigen, landeirtschaftlichen Arbeitsmaschine, wobei erkennbar ist, daß an den
beiden Feldrändern jeweils eine Fahrtrichtungsumkehr stattfindet. Im dargestellten
Beispiel soll nun nach jeder dritten Fahrtrichtungsumkehr eine Fahrgasse mit den
beiden Spuren S
von Saatgut freigehalten werden, weil die Breite
D des Düngemittelstreuers dem dreifachen Abstand zwischen zwei Fahrspuren entspricht.
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Um eine selbsttätige Einteilung der saagutfreien Fahrgassen zu ermöglichen,
ist bei dem bekannten Steuersystem der eingangs genannten Gattung vorgesehen, daß
zur Sperrung der Saatrohre Blindschieber vorgesehen sind, die durch Steuersignale
geschaltet werden, welche in Abhängigkeit einer bestimmten Anfahrstrecke in einem
Beet und eines Einschlagwinkels der Lenkräder des Schleppers erzeugt werden, der
größer als etwa die Hälfte des vollen Einschlagwinkels ist.
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Dieses bekannte Steuersystem arbeitet nicht unter allen Umständen
zuverlässig und kann ungewollt ein Steuersignal auslösen, so daß es zu Fehlschaltungen
und 'tFahrgassensalat" kommt. Wenn aber die Fahrgassen zu weit auseinander liegen,
so bleibt dazwischen ein Streifen des Feldes ungedüngt; sind sie andererseits zu
nahe nebeneinander, so wird ein Streifen überdüngt, weil sich die Düngung überlappt.
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Hinzu kommt, daß sich bei im Feld stehenden Rindernissen, beispielsweise
Hochspannungsmasten, denen ausgewichen werden muß, Fehlschaltungen ergeben. Weiterhin
bereitet die Abtastung des Einschlagwinkels der Lenkräder des Schleppers Schwierigkeiten,
weil die Abtastelemente in einem sehr verschnutzungsanfälligen Raum untergebracht
sind und dadurch häufig -ausfallen.
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Weiterhin ist es bei dem bekannten Steuersystem nachteilig, daß ein
Teil des Systems an dem die Sämaschine ziehenden Schlepper angebracht werden muß,
wozu für jeden Schleppertyp entsprechende Anschlußstücke für die Abtastung des Einschlagwinkels
vorgesehen sein müssen. Dabei ist es weiterhin von Nachteil, daß Shreze Leitungen
vom Schlepper zur Sämaschine führen. Im rauher Betrieb der Landwirtschaft kommt
es
häufig vor, daß der Landwirt beim Abkoppeln der Drillmaschine
vergißt, auch die Leitungen vom Schlepper zu trennen.
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Dann werden beim Vorwärtsfahren des Schleppers die Leitungen aus dem
Stecker herausgerissen, und der Landwirt ist nicht ohne weiteres in der Lage, die
Leitungen wieder richtig anzuschließen.
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Eine anderer Anmeldung versucht das Problem der sicheren Fahrgassenschaltung
über einen Kompass, der in N - S Richtung eingestellt wird, zu lösen. Dieses System
ist abhängig von dem Magnetfeld der Erde, das durch künstliche Magnetfelder (Hochspannungsleitungen,
Gewitterfronten) nicht immer störungsfreie Signale liefern kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Funktionsateuerung
der eingangs angegebenen Gattung so auszubilden, daß ohne Zutun der Bedienungsperson
die Arbeitsmaschine unter Ausschaltung von Fehlermöglichkeiten aufgrund eines voreingestellten
Arbeitsprogrammes zuverlässig geschaltet wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der gattungsgemäßen Einrichtung
dadurch gelöst, daß die Signaleinrichtung ein Aufnahmeorgan für eine einstellbare
pysikalische Größe aufweist, das die Signale erzeugt, wenn der Fahrtrichtungswechsel
im wesentlichen 1800 (Fahrtrichtungsumkehr) beträgt.
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Mit diesen beiden Maßnahmen wird auf einfachste Weise eine sichere
Funktionssteuerung gewährleistet, weil unter Ausschaltung fremder Einflüsse nur
die erwünschten Signale einen Zählvorgang auslösen. Alle Teile der Einrichtung können
an der Arbeitsmaschine selbst angebracht werden, so daß Beschädigungen beim Abkuppeln
von einem S Schlepper nicht vorkommen können. AnBerdem kann der Fahrer des die Arbeitsmaschine
ziehenden Schleppers Hindernissen ausweichen, ohne
daß die Gefahr
besteht, daß ein Signal ausgelöst wird; ein solches wird erst beim Wenden am Bildende
ausgelöst, wenn die Arbeitsmaschine ihre Fahrtrichtung umkehrt.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen
die Signaleinrichtung und die nachfolgende Schalteinrichtung ein Zähler geschaltet
ist, der auf einen gewünschten Sollwert für die Zahl der Fahrtrichtungsumkehrungen
voreinstellbar ist. Damit können je nach den Erfordernissen große oder kleine Intervalle
für die Eunktionssteuerung der Arbeitsmaschine gewählt werden, beispielsweise bei
Sämaschinen weit auseinander liegende oder nahe nebeneinander liegende Fahrgassen
Der voreinstellbare Zähler kann selbstverständlich ersetzt werden durch einen voreinstellbaren
Sollwertgeber mit einem nachgeschalteten Vergleicher, dessen anderer Eingang das
Zählerstand-Ausgangssignal eines normalen Zählers erhält.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Fühler vorgesehen ist, der
beim Arbeitseinsatz der Maschine Eontrollsignale erzeugt und zu einem Eingang eines
UND-Gliedes weiterleitet, da an seinem anderen Eingang die Signale der Signal einrichtung
erhält, und dessen Ausgang mit dem Eingang des Zählers verbunden ist.
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Durch die Verknüpfung zweier verschiedener Signale wird sichergestellt,
daß eine Eunktionssteuerung nur dann stattfindet, wenn die Arbeitsmaschine tatsächlich
im Einsatz ist.
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So werden beispielsweise Fehler ausgeschlossen, die bei Nachfüllen
einer Sämaschine entstehen können, wenn diese zu einer abgelegenen Nachfüllstation
fahren muß, wobei mehrere Fahrtrichtungsumkehrungen unter Umständen unvermeidlich
sind.
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Eine besonders einfache Ausbildung ergibt sich, wenn das Aufnahmeorgan
der Signaleinrichtung ein Kreisel ist. Dieser kann dabei einen Ansatz zum Unterbrechen
einer Lichtschranke aus Lichtquelle und Fotoelement aufweisen, das Teil der Signal
einrichtung ist.
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Eine andere Ausbildung kann durch (gebrauchte) Fluginstrumente (Wendekreisel,
Kurskreisel usw.) erfolgen. Diese Instrumente haben teilweise schon einen elektrischen
Signalausgang für eine einstellbare änderung vom Sollwert.
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Der oben erwähnte Fühler zum Erzeugen der Kontrollsignale kann in
Wirkverbindung mit den Säscharen einer Sämaschine sein, so daß er nur bei abgesenkten
Säscharen Kontrollsignale erzeugt. Daneben ist es auch möglich, daß der Fühler in
Wirkverbindung mit einem im Arbeitseinsatz der Maschine auf den Boden abgesenkten
Laufrad ist und nur bei rotierendem Laufrad Kontrollsignale erzeugt.
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Wie bereits erwähnt, kann die Einrichtung gemäß der Erfindung besonders
vorteilhaft bei Sämaschinen eingesetzt werden.
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Dabei dient die mit dem Ausgang des Zählers verbundene, erste Schalteinrichtung
zur Betätigung einer Abschalteinrichtung für die Unterbrechung der Saatgut zufuhr
zu bestimmten Säscharen.
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Daneben ist es aber auch möglich, daß unmittelbar mit dem Ausgang
des UND-Gliedes eine weitere Schalt einrichtung zur alternierenden Betätigung von
Spurreißern verbunden ist, die schwenkbar an beiden Seiten der Arbeitsmaschine angebracht
sind.
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Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert,
das in der Zeichnung dargestellt ist.
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Es zeigen: figur 1 - eine Schematische Draufsicht des Fahrtverlaufes
einer fahrbaren, landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine mit dabei angelegten Fahrgassen,
Figur 2 - die Vorderansicht einer mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgestatteten
Sämaschine, Figur 3 - eine vergrößerte Seitenansicht der an einen Schlepper angekuppelten
Sämaschine, Figur 4 - eine schematische Seitenansicht einer Signaleinrichtung gemäß
der Erfindung, Figur 5 - eine Draufsicht der Signaleinrichtung und Figur 6 - ein
Blockschaltbild für die erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung zur Funktionssteuerung.
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Über Kupplungselemente 1 ist an einem Kraftheber 2 eines Schleppers
3 eine Sämaschine angekuppelt, die sich in Betrieb über Laufräder 4 auf dem Boden
5 abstützt. Ein Vorratsbehälter 6 der Sämaschine ist im unteren Bereich mit Auslauföffnungen
versehen, von denen das Saatgut aus dem Vorratsbehälter 6 über eine durch ein Regelgetriebe
7 regelbare Dosiervorrichtung 8 und daran angeschlossene Rohrleitungen 9 zu den
Säscharen 1o der Sämaschine geführt wird. Die Säschare 1o, die das Saatgut in den
Boden 5 einbringen, sind über Halter 11 am Rahmen 12 der Sämaschine angelenkt.
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An den beiden Seitenwänden 13 der Sämaschine sind Spurreißer 14 mit
Hilfe von Gelenken 15 befestigt. Die Spurreißer 14
sind -mittels
über Rollen 16 gefuhrte Seile 17 mit einer bekannten und daher nicht näher dargestellten
und erläuterten Schalteinrichtung 18 verbunden. Durch diese Schalteinrichtung 18
werden die Spurreißer 14 sechselseitig angehoben und abgesenkt, wobei die Signale,
die die Schalteinrichtung 18 auslösen, von einer Signaleinrichtung 19 kommen, die
weiter unten noch beschrieben wird.
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Weiterhin ist an dem Vorratsbehälter 6 der Sämaschine eine Schaltvorrichtung
20 für das Anlegen von Fahrgassen befestigt.
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Die Signale zum Auslösen dieser Schalteinrichtung 20 werden ebenfalls
von der Signal einrichtung 19 erzeugt. Die Schalteinrichtung 20 ist über ein Zugseil
21 mit einer Abschalteinrichtung 22 für die Ssatgutzufuhr verbunden, so daß auf
diese Weise Fahrgassen angelegt werden können.
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Wie die Figuren 4 und 5 zeigen, ist im Ausführungsbeispiel die Signal
einrichtung 19 mit einem Kreisel 24 als Aufnahmeorgan für eine einstellbare physikalische
Größe, nämlich die Präzession ausgerüstet. Außerhalb ihrer Drehachse weist der Kreisel
24 einen Ansatz 25 auf, der dazu dient, eine Lichtschranke zwischen einem Fotoelement
26 und einer Lichtquelle 26tzu unterbrechen. Sowohl das Fotoelement 26 als auch
die Lichtquelle 26' sind über Leitungen 27 mit einem Impulsgeber 28 verbunden.
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Bei einem Fahrtrichtungswechsel von 1800 (Bahrtrichtungsumkehr) dreht
sich der Kreisel 24 relativ zu der Lichtschranke ebenfalls um 180°, so daß der Ansatz
25 den Bereich der Lichtschranke durchläuft und dabei ein Signal erzeugt, das zu
dem Impulsgeber 28 geleitet wird.
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Wie Figur 6 zeigt, ist in Reihe hinter der Signaleinrichtung 19 ein
voreinstellbarer Zähler 30 geschaltet, dessen Ausgang mit dem Eingang der Schalteinrichtung
20 zum Betätigen der
Abschalteinrichtung 22 für die Saatgutzufuhr
verbunden ist.
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Venn nun entsprechend dem in Figur 1 gezeigten Beispiel nach jeder
dritten Fahrtrichtungsumkehrung eine Fahrgasse angelegt werden soll, wird der Zähler
20 auf 3 eingestellt, so daß nach dem dritten Impuls der Signal einrichtung 19 über
den Zähler 30 die Schalteinrichtung 20 betätigt wird, welche die Abschalteinrichtung
22 für die Saatgutzufuhr auslöst.
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Dadurch wird die Saatgut zufuhr zu den anzulegenden Fahrgassen entsprechenden
Säscharen 1o unterbrochen. Nachdem der Zähler 30 das beschriebene Ausgangssignal
an die Schalteinrichtung 20 abgegeben hat, wird er wieder auf 0 zurückgestellt.
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Wie Figur 6 ferner zeigt, ist zwischen die Signaleinrichtung 19 und
den Zähler 30 ein UND-Glied 31 geschaltet. Der erste Eingang des UND-Gliedes 31
ist mit dem Ausgang der Signal einrichtung 19 verbunden, während der zweite Eingang
des UND-Gliedes 31 mit einem Fühler 29 gekoppelt ist. Der Bühler 29 erzeugt ein
kontinuierliches Signal, solange er die Arbeitafunktion der Sämaschine feststellt,
d.h., solange die Laufräder 4 auf dem Boden 5 abrollen oder gemäß einer alternativen
Ausführung die Säschare 1o auf den Boden 5 abgesenkt sind. Damit wird sichergestellt,
daß nur im Arbeitseinsatz der Arbeitsmaschine Impulse an den Zähler 30 weitergegeben
werden, während bei einer Fahrt außerhalb des Feldes, bei der die Säschare 10 und
die Laufräder 4 angehoben sind, keine Zählung erfolgt.
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Aus Figur 6 geht schließlich hervor, daß die zweite Schalteinrichtung
18 zur Betätigung der Spurreißer 14 unmittelbar mit dem Ausgang des UND-Gliedes
31 verbunden ist, so daß die Säschare 14 nach jeder Fahrtrichtungsumkehr im Arbeitseinsatz
der Maschine abwechselnd betätigt werden, wie Figur 2 zeigt.
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Um zu verhindern, daß die Signaleinrichtung 19 ständig Signale erzeugt,
wenn die Lichtschranke in Richtung des Ansatzes 25 verläuft, ist die Signaleinrichtung
19 drehbar und feststellbar an der Sämaschine angeordnet.
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Zuletzt sei auf kreiselgestützte Systeme im Flugzeugbau (Kurakreisel,
künstliche Horizonte, Wendezeiger) hingewiesen, die nicht von gerichteten physikalischen
Größen abhängig sind und den Sicherheitsansprüchen der Luftfahrt, eine Lage- oder
Richtungsänderung anzuzeigen, Genüge leisten.
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