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Bezeichnung: Einrichtung zum Regeln der Arbeitslage
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einer höhenverstellbaren Aufnehmervorrichtung einer Erntemaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln der Arbeitslage einer
höhenverstellbaren Aufnehmervorrichtung einer Erntemaschine der im Gattungsbegriff
des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.
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Eine solche Einrichtung ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
23 04 081 bekannt. Bei dieser Einrichtung ist die Bedienungsperson der Erntemaschine
gezwungen, für die Höhensteuerung und Regelung der Aufnehmervorrichtung zumindest
zwei Schalter voneinander unabhängig zu betätigen, was Bedienungsfehler nach sich
ziehen kann, die bei entsprechenden Fahr fehlern zu Schäden am Gerät oder zu anderweitigen
Gefährdungen führen können.
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Der Erfindung liest daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der
gattungsgemäßen Art dadurch zu verbessern, daß der Befehlsschalter zum Heben und
Senken der Aufnehmervorrichtung gleichzeitig als Ein- und Ausschalter der Regelanordnung
dient.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung nach der
Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die selbsttätige
Einschaltung der Regelautomatik mit dem Absenkbefehl über den Befehlsschalter und
die selbsttätige Abschaltung dieser Automatik über den Hebebefehl sinnfällig vonstatten
gehen und deshalb Irrtümer und damit Bedienungsfehler durch unbeabsichtigtes Ein-
oder Ausschalten der Regelautomatik zur Unzeit oder ein tiberspielen der Automatik
durch Handsteuerung vermeidet.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
noch näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 in schematischer Seitansicht einen aarescher
mit einer Aufnehmervorrichtung für Erntegut, die über einen Stellantrieb höhenverschwenkbar
ist und Fig. 2 das Schaltblld der Steuer- und Regelanordnung für den Stellantrieb
der Aufnehmervorrichtung des Mähdreschers nach Fig. 1.
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Fig. 1 zeigt einen selbsvfahrender. Mähdrescher mit einer in Fahrtrichtung
frontseitig angeordneten Aufnehmervorrichtung
für Erntegut. Die
Aufnehmervorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem in der Zeichnung nicht
näher dargestellten Schneidwerk 1 und einer Einzugsvorrichtung 7 mit einem Einzugskanal
8, über den das Erntegut in das Innere des Mähdreschers gefördert wird. Die gesamte
Aufnehmervorrichtung 1 ist um eine in Querrichtung des Mähareschergestells verlaufende
Achse 4 schwenkbar. Dadurch kann die Höhenlage des Schneidwerks 6 variiert werden,
um die Aufnehmervorrichtung 1 für die Fahrt zwischen den Einsatzorten des Mähdreschers
anheben zu könne oder beim Erntevorgang eine bestimmte Schnitthöhe einstellen zu
können. Die dafür bedingte Arbeitslage der Aufnehmervorrichtung 1 kann zur Anpassung
an Geländeunebenheiten nachgeregelt werden, worauf nachstehend noch näher eingegangen
werden wird.
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Der Stellantrieb für die Höhenverschwenkbarkeit der Aufnehmervorrichtung
1 besteht aus einem Hydraulikzylinder 3, der einerseits am Mähdreschergestell an
einer vorderen Triebachse und andererseits unterseitig an der Aufnehmervorrichtung
1 angelenkt ist. Parallel zum Hub zylinder 3 liegt eine Abtastvorrichtung 5 in Gestalt
eines sogenanntenWegaufnehmers, über den die Ausfahrlänge des Hyaraulikzylinders
3 gemessen und damit aufgrund der Kinematik der schwenkbaren Aufnehmervorrichtung
1 deren Arbeitslage bestimmt werden kann.
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Der Mähdrescher besitzt einen Bedienungsstand 9, in dem bezüglich
der Höhenverfahrbarkeit der Aufnehmervorrichtung 1 ein Befehlsschalter für das Heben
und Senken und eine Sollwert-Einstelleinrichtung angeordnet sind, wobei über die
letztere die wählbare Arbeitslage der Aufnehmervorrichtung 1 vorgegeben wird, die
durch eine Regelanordnung in der elektrischen Steuerung konstant gehalten werden
kann. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Abtastvorrichtung mit Bodenkontakt oder
über den vorbeschriebenen Wegaufnehmer arbeitet, wobei im letzteren Falle die Höhen
führung der Aufnehmervorrichtung über einen nahezu drucklosen Boden- oder Halrrkontakt
erfolgt,
weil auch das Auflagegcwicht der Aufnehmervorrichtung 1
durch den Hydraulikzylinder 3 oder durch Kompensationsfedern ausgeglichen werden
kann.
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Fig. 2 zeigt nun die elektrische Steuerung und Regelung für den Hydraulikzylinder
3 des Mähdreschers nach Fig. 1.
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Sie umfaßt eine elektronische Regelanordnung 50 mit einem vorgeschalteten
Sollwertgeber 51, der wie schon erwähnt, im Bedienungsstand 9 des Mähdreschers angeordnet
ist. Ferner ist der elektronischen Regelanordnung 50 ein Istwertgeber 52 vorgeschaltet,
der wesentlicher Bestandteil des Wegaufnehmers 5 ist.
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Nachgeschaltet ist der Regelanordnung 50 ein Hydraulikventil 55, das
über Elektromagnete 56 und 56' elektrisch gesteuert wird.
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Dieses Hydraulikventil 55 steuert den Hydraulikzylinder 3.
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Dabei wird bei Erregung des Elektromagneten 56 das Hydraulikventil
55 auf "Senken" und bei Erregung des Elektromagneten 56' das Hydraulikventil 55
auf "Heben" der Aufnehmervorrichtung 1 gestellt.
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Die elektrische Betätigung des Hydraulikventils 55 erfolgt über einen
Befehlsschalter 54, bei dem es sich zweckmässig um einenTipFschalter handelt. DerTippschalter
besitzt drei Kontakte 83, 84 und 85 und eine Schließung der Kontakte 83 und 84 steuert
den Elektromagneten 56 über die Leitung 81 und eine Schließung der Kontakte 83 und
85 steuert den Elektromagneten 56' des Hydraulikventils 55 über die Leitung 82 an.
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Während der Tir,Fschalter 54 unmittelbar auf die Elektromagnete 56
und 56' des Hydraulikventils 55 geschaltet ist, ist parallel dazu die Regelanordnung
50 zu- und abschaltbar mit dem Hydraulikventil 55 verbunden. Dazu dient ein bistabiler
Kippschalter 53, der in die elektronische Regelanordnung 50 integriert ist.
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Der Aufbau und die Funktion der Regelanordnung 50 sind wie folgt:
Die elektrischen Signale des Sollwertgebers 51 und des Istwertgebers 52 gelangen
über die Verbindungen 57 und 58 mit den Vorwiderständen 61 und 62 an den Eingang
eines Differenzverstarkers 63. Zwei weitere Widerstände 59 und 60 sind für die Stromversorgung
des Sollwertgebers 51 und des Istwertgebers 52 vorgesehen.
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Entsteht durch Verstellen des Sollwertgebers 51 oder bei einer Abweichung
der vom Istwertgeber 52 gelieferten Spannung von der vom Sollwertgeber 51 vorgegebenen
Spannung am Eingang des Differenzverstärkers eine Spannungsdifferenz, so steht diese
verstärkt am Ausgang des Differenzverstärkers 63 am Eingang eines nachgeschalteten
Komparators 64 an.
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Die Ausgangsspannung des Komparators 64 gelangt über Spannungsteiler
65 - 66 und 68 - o9 an die Basen von zwei Transistoren 67 und 70.
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Bei gegenüber einer Referenzspannung niedrigerer Spannung am Komparator
64 schaltet der Transistor 67 ein positives Signal über Widerstände 98 und 75 an
die Basis eines Transistors 76, der ebenfalls durchschaltet und eine Spule 77 mit
einem Relaiskontakt 78 ansprechen läßt. Dadurch gelangt über den Kontakt 78 ein
negatives Potential an die Spule des Elektromagneten 56', wodurch das Hydraulikventil
55 den Druckmittelkreis derart auf den nachgeschalteten Hydraulikzylinder 3 (Fig.
1) schaltet, daß die Aufnehmervorrichtung 1 nach oben verstellt wird. Damit verstellt
sich der Istwertgeber 52 über den Wegaufnehmer 5 ebenfalls solange, bis die Spannungsdifferenz
am Eingang des Differenzverstärkers 63 wieder Null ist. Damit ist der zu regelnde
Istwert des Regelkreises dem Sollwert angeglichen.
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Bei gegenüber der Referenzspannung höherer Spannung am Ausgang des
Komparators 64 schaltet der Transistor 70
durch, und ein negatives
Signal gelangt über den Widerstand 98 und einen weiteren Widerstand 71 an die Basis
eines Transistors 72, der durchschaltet und eine Spule 73 mit einem Relaiskontakt
74 ansprechen läßt. Bin negatives Potential gelangt an die Spule des Elektromagneten
56, wodurch das Hydraulikventil 55 den Hydraulik zylinder 3 derart mit dem Druckmittelkreis
verbindet, daß die Aufnehmervorrichtung 1 nach unten solange verstellt wird, bis
die Spannungsdifferenz am Eingang des Differenzverstärkers 63 wieder Null wird.
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Die Ausgangskontakte 74 und 78 der Regelanordnung 50 sind über Verbindungen
79 und 80 mit dem betreffenden Elektromagneten 56 bzw. 56' verbunden, auf diese
Verbindungen 79 und 80 unmittelbar sind die Verbindungsleitungen 81 und 82 des Tris~
schalters 54 geschaltet.
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Bei den Relaiskontakten 74 und 78 handelt es sich um Umschaltkontakte,
an deren sasiskontakte die Verbindungen 79 und 80 anliegen, während deren Ruhekontakte
74 und 78 mit den beiden Steuereingängen des bistabilen Kippschalters 53 über die
Leitungen 86 und 87 verbunden sind. Dadurch ist es möglich, über den Tippchalter
54 den bistaliben Kippschalter 53 zu beeinflussen, dessen beide Schaltzustände den
beiden verschiedenen Befehlssignalen des Tippschalters 54 zugeordnet sind, um die
Regelanordnung 50 mit den als elektrischen Stellgliedern dienenden Elektromagneten
56, 56' des Hydraulikventils 55 zu verbinden oder diese davon zu trennen.
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Im einzelnen geht die Ansteuerung und die Funktion des bistabilen
Kippschalters 53 wie folgt vor sich: Mit dem Antippen des Tippschalters 54 in Richtung
"Senken", also bei Schiebung der Kontakte 83 und 84, wird die automatische Regelung
der Arbeitslage der Aufnehmervorrichtung 1 freigegeben. Das negative Potential auf
der Verbindung 79 wird gleicnzeitig über den Ruhekontakt 74, die Verbindung 86
einer
Diode 105 und einem Widerstand 106 an die Basis eines Transistors 100 gelegt. Dieser
sperrt infolge dessen und das positive Potential gelangt über einen Widerstand 102,
der Verbindung 93 und einen Widerstand 94 an die Basis eines Transistors 96, der
ebenfalls sperrt, wodurch ein Signal von dem Transistor 70 über die Widerstände
98 und 71 an die Basis des Transistors 72 gelangen kann. Gleichzeitig schaltet ein
Transistor 101 durch, ein negatives Potential gelangt über eine Verbindung 88 und
einen Widerstand 89 an die Basis eines Transistors 91, der ebenfalls sperrt, wodurch
der Transistor 76 über die Widerstände 98 und 75 ein Signal an seiner Basis erhalten
kann.
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Das Ausschalten der automatischen Regelung wird zugleich mit dem Befehl
"Heben" über den Tippschalter 54 ausgelöst.
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Dabei schließen sich die Kontakte 83 und 85 des Tippschalters 54 und
negatives Potential gelangt über die Verbindungen 82 und 80, den Kontakt 78, eine
Diode 107 und einen Widerstand 108 an die Basis des Transistors 101, der daraufhin
gesperrt ist. Dadurch gelangt das positive Signal über einen Widerstand 104 und
die Verbindung 88, sowie den Widerstand 89 an die Basis des Transistors 91, der
daraufhin durchschaltet.
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Somit gelangt negatives Potential über eine Verbindung 92 an die Basis
des Transistors 76, der in Ergänzung'zum Transistor 72 ebenfalls sperrt. Die Basis
des Transistors 76 ist damit ebenso wie die des Transistors 72 für alle ankommenden
Signale blockiert. Denn zugleich schaltet der Transistor 100 durch und negatives
Potential gelangt über die Verbindung 93 und den Widerstand 9.4 an die Basis des
Transistors 96, der durchschaltet und über eine Verbindung 97 ein positives Signal
an die Basis des Transistors 72 leitet.
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Da über die Transistoren 72 und 76 die Relais spulen 73 und 77 geschaltet
werden, sind dadurch insgesamt die Kontakte 74 und 78 solange stillgesetzt, bis
die Transistoren 72 und 76 wieder auf Durchlaß geschaltet werden, was mit dem Senksignal
des
Tippschalters 54 und Sperrung der Transistoren 91 und 96 durch den bistabilen Schalter
53 wie vorbeschrieben erfolgt.
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