DE3341071A1

DE3341071A1 - Verfahren und vorrichtung zur feststellung von metallischen fremdkoerpern im erntegutstrom einer erntemaschine

Info

Publication number: DE3341071A1
Application number: DE19833341071
Authority: DE
Inventors: Amos G. 67062 Hesston Kan. Hill
Original assignee: Hesston Corp Hesston Kan; Hesston Corp
Current assignee: Hesston Braud SA
Priority date: 1982-11-18
Filing date: 1983-11-12
Publication date: 1984-05-24
Also published as: FR2536244A1; IT1197744B; IT8349346A0

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Ernteverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit welchen metallische Fremdkörper erkennbar sind.

Es sind bereits Erntemaschinen mit Metalldetektoren bekannt, und zwar beispielsweise aus den U.S. Patentschriften 3 757 501, 3 889 249, 3 896 608, 3 964 042, 3 959 953, 3 972 156, 4 193 428 oder 4 261 161. Metalldetektoren liefern eine Anzeige dafür, daß ein metallischer Fremdkörper zusammen mit dem Erntegut von der Erntemaschine aufgenommen wurde und erzeugen ein Warnsignal für die Bedienungsperson vor der Zuführung des metallischen Fremdkörpers zum Erntemaschinen-Schneidzylinder. Das Ausgangssignal des Metalldetektors läßt sich auch vortexlhafterweise zum unmittelbaren Abschalten der Erntemaschine heranziehen, wodurch verhindert wird, daß das durchlaufende Metallstück zu dem leicht beschädigbaren Schneidzylinder gefördert wird.

Metalldetektoranlagen erzeugen jedoch häufig Fehlalarme. Beispielsweise können CB-Radiowellen den Metalldetektor ansteuern und der Bedienungsperson fälschlich anzeigen, daß sich ein Metallstück unter dem Erntegut der Erntemaschine befindet. Bislang konnte eine Bedienungsperson auf den Alarm vom Metalldetektor lediglich dadurch reagieren, daß die Einziehvorrichtung umgesteuert und das Erntegut aus der Erntemaschine wieder ausgegeben wurde. Die Bedienungsperson hatte dann entweder

BAOORIGiNAL

die Möglichkeit, daß Erntegut von Hand nach einem metallischen Fremdkörper zu untersuchen, oder aber das Erntegut einfach wegzuwerfen. In jedem Fall, in dem nicht tatsächlich ein Stück Metall gefunden wurde, bestand für die Bedienungsperson kein Hinweis dafür, ob der Metalldetektoralarm eine richtige Anzeige der Anwesenheit von Metall oder lediglich ein Fehlalarm war. Es ist klar, daß das Durchsuchen von Erntegut ein zeitaufwendiger Vorgang ist, der den Erntevorgang in an sich unzulässiger Weise unterbricht, und daß andererseits das Wegwerfen von Erntegut verschwenderisch und unökonomisch ist. Sofern der metallische Fremdkörper nicht tatsächlich optisch identifiziert und entfernt wird, besteht für die Bedienungsperson der mit bekannten Metalldetektoren ausgestatteten Erntemaschinen keine Sicherheit, daß das Erntegut nach der erneuten Aufnahme des normalen Erntevorgangs frei von metallischen Fremdkörpern ist und daß keine Gefahr für den Schneidzylinder besteht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen von metallischen Fremdkörpern zu schaffen, die sich im Erntegutstrom einer Erntemaschine befinden.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 6.

Dadurch wird erreicht, daß die Bedienungsperson einer Erntemaschine ein Alarmsignal schnell und leicht als echten Alarm hinsichtlich der Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers, oder als Fehlalarm unterscheiden kann. Das Überprüfungsverfahren umfaßt die Umkehrung der Strömung des Ernteguts in der Erntemaschine, nachdem der Detektor die Anwesenheit von metallischem Fremd-

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körper in der Erntemaschine angezeigt hat und das erneute Überprüfen des Ernteguts auf die Anwesenheit von metallischen Fremdkörpern bei der Förderung des Ernteguts in umgekehrter Richtung durch die Erntemaschine. Die Nachprüfungsvorrichtung weist eine Erntegut-Handhabungsvorrichtung zur Bewegung eines Erntegutstroms durch eine Erntemaschine in entweder normaler Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung, eine Metalldetektorvorrichtung zur Lieferung eines Ausgangssignals, welches die Anwesenheit von Metall in dem von der Erntemaschine verarbeiteten Erntegut anzeigt, und eine Einrichtung zur Erregung des Metalldetektors auf, welche unabhängig von der Förderungsrichtung des Erntegutstroms in der Erntemaschine arbeitet.

Dadurch wird eine schnelle und zuverlässige Nachprüfung eines anfänglichen Alarms vom Metalldetektor der Erntemaschine erreicht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Erntemaschine mit einem erfindungsgemäßen Metalldetektor; und

Figur 2 ein Schemaschaltbild einer Fremdmetall-Erkennungsüberprüfungsschaltung.

Figur 1 zeigt eine Erntemaschine 10 mit einer Fremdkörper-Erkennungsvorrichtung 12 für metallische Fremdkörper, die in Figur 2 näher dargestellt ist, mit einem Kopfstück 14, mit einer Förderrollenanordnung 16, einem Schneidkasten 18, einem Gebläse 20 und mit einem Auslaßkanal 22.

IAD ORlQlNAU

Die Fremdkörper-Erkennungsvorrichtung 12 weist einen Metalldetektor 24 auf, der in der untersten, vorderen Förderwalze 26 angeordnet ist, und ist mit einem Signalprozessor 28, einer Anzeigeeinrichtung oder einem Alarm 30 und mit einer Signalübertragungseinrichtung 32 versehen, welche den Signalprozessor 28 und eine Förderwalzen-Antriebsvorrichtung 2 3 verbindet.

Das Kopfstück 14 weist eine Anzahl von sich drehenden Aufnehmerzinken 34 und eine darüberliegende Schnecke 36 auf. Ein Erntegutstrom 38 wird gemäß Figur 1 von den Zinken 34 und der Schnecke 36 aufgesammelt und durch die Förderrollenanordnung 16 zum Schneidkasten 18 gefördert. Ein mitgeführter metallischer Fremdkörper 39 ist -j 5 in Figur 1 erkennbar. Der Schneidkasten 18 weist einen drehbaren Schneidzylinder 40 mit einer Anzahl von Messern 42 und einem feststehenden Schneidbalken 44 auf.

Gemäß Figur 2 gehört zu der Förderwalzen-Antriebsvorrichtung 23 ein Hydraulikkreis mit einer Pumpe 46, einem Reservoir 48, einem Dreiwegeventil 50 und einem Hydraulikmotor 52. Die den Motor 52 und die Achse der Förderwalze 26 verbindende gestrichelte Linie 54 stellt die Antriebsverbindung vom Motor 52 zur Förderrollenanordnung 16 dar. Hydraulikleitungen 56 und 57 verbinden die Pumpe 4 6 mit dem Dreiwegeventil 50 und dem Reservoir 48, während Hydraulikleitungen 58 und 59 den Motor 52 mit dem Dreiwegeventil 50 verbinden. Das Dreiwegeventil 50 weist einen ersten Hubmagneten 60 für die Vorwärtssteuerung und einen zweiten Hubmagneten 62 für die Rückwärtssteuerung auf.

Die Hubmagnete 60 und 62 sind über einen Umschalter 66 mit zwei Schaltkontakten und zwei Schaltbereichen 66a

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und 66b an eine elektrische Spannungsquelle 64 angeschlossen. Die Hubmagnete 60 und 62 sind über Leitungen 68 und 70 jeweils an gegenüberliegende Kontakte des Schaltbereichs 66 angeschlossen.
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Die Signalübertragungseinrichtung 32 weist eine logische UND Verknüpfung 72 und ein Relais 74 mit einer Wicklung 76 und einem Schalter 78 auf. Ein Eingang der logischen Verknüpfung 72 ist über eine Leitung 80 an den Signalprozessor 28 angeschlossen, während der zweite Eingang der logischen Verknüpfung 72 über eine Leitung 82 mit dem Schaltbereich 66b verbunden ist. Der Ausgang der Verknüpfung 72 ist über eine Leitung 84 an die Spule 76 angeschlossen. Eine Seite des Schalters 78 ist zusammen mit einer Seite des Schaltbereichs 66b über eine Leitung 86 an die Spannungsquelle 64 angeschlossen, während die andere Seite des Schalters 78 über eine Leitung 88 mit dem Schaltbereich 66a verbunden ist.

Im Betrieb befindet sich der Umschalter 66 normalerweise in bezug auf die Zeichnung in der unteren Stellung, so daß der erste Hubmagnet 60 für die Vorwärtsrichtung über die Leitung 68, den Schaltbereich 66a, den normalerweise geschlossenen Schalter 78 und die Leitung 86 an die Spannungsquelle 64 angeschlossen ist. Gleichzeitig verbindet der Schaltbereich 66b die logische UND Verknüpfung 72 über die Leitungen 82 und 86 mit der Spannungsquelle 64. Eine Erregung des ersten Hubmagneten 60 bringt das Dreiwegeventil 50 in eine Stellung, in der die Förderrollenanordnung 16 von dem Motor 52 und der hydraulischen Pumpe 46 in Vorwärtsrichtung angetrieben wird. Der Erntegutstrom 38 wird dadurch von den Aufnehmerzinken 34 durch die Schnecke 36, durch die Förderrollenanordnung 16 und durch den Schneidkasten 18 zum Auslaßkanal 22 gefördert.

BAD ORIGINAL

Der Signalprozessor 28 des Metalldetektors erzeugt ein elektrisches Ausgangssignal, wenn ein metallischer Fremdkörper 39 in die Nähe des Metalldetektors 24 gelangt. Die Ausgabe des Signalprozessors 28 steuert den Alarm 30 an und liefert über die Leitung 80 ein Signal an die logische UND Verknüpfung 72, und zwar solange, bis der Signalprozessor 28 rückgestellt wird. Das Rückstellen des Signalprozessors 28 kann von Hand erfolgen, oder aber automatisch immer dann, wenn die Antriebsrichtung der Förderrollenanordnung 16 verändert wird.

Die Verknüpfung 72 liefert über die Leitung 84 ein Ausgangssignal an die Wicklung 76, wenn sich der Umschal-

"15 ter 66 in der zuvor beschriebenen Stellung für den Vorwärtsbetrieb der Förderrollenanordnung 16 befindet, wobei außerdem ein Signal über die Leitung 80 vom Signalprozessor 28 an die Verknüpfung 72 gelegt wird. Die UND-Verknüpfung 72 liefert kein Ausgangssignal auf der Leitung 84, wenn nicht Eingangssignale über beide Leitungen 80 und 82 an die Verknüpfung 72 gelegt werden. Die Wicklung 76 wird vom Ausgangssignal der Verknüpfung 72 derart aktiviert, daß der Schalter 78 aus seiner normalerweise geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung bewegt wird. Das Öffnen des Schalters 78 unterbricht den Stromfluß zu dem ersten Hubmagneten 60 für die Vorwärtsbewegung und bringt dadurch das Dreiwegeventil 50 in die neutrale Lage. Dadurch wird die Strömung des Hydraulikfluids von der Pumpe 46 zum Motor 52 unterbrochen und die Drehung der Förderrollenanordnung 16 wird unterbunden. Die Vorwärtsdrehung der Förderrollenanordnung 16 wird also unterbrochen, wenn der Signalprozessor 28 ein Ausgangssignal liefert, das die Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers im Erntegutstrom 38 anzeigt.

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Eine Rückwärtsdrehung der Förderrollenanordnung 16 wird durch Umschalten des Umschalters 66 in seine obere Stellung gemäß Figur 2 ausgelöst, wobei der zweite Hubmagnet 62 für die Rückwärtsrichtung über die Leitung 70, den Schaltbereich 66a, die Leitung 88 und über den normalerweise geschlossenen Schalter 78 und die Leitung 86 an die elektrische Spannungsquelle 64 angeschlossen wird. Durch Erregung des zweiten Hubmagneten 62 wird das Dreiwegeventil 50 in die Rückwärtsrich- -) 0 tung umgesteuert, so daß die Föderrollenanordnung 16 vom Hydraulikmotor 52 und von der Pumpe 46 in Rückwärtsrichtung gedreht wird.

Die Verknüpfung 72 wird durch den Schaltbereich 66b

-| 5 von der Spannungsquelle 64 getrennt, wenn der Umschalter 66 für den Rückwärtsbetrieb der Förderrollenanordnung 16 in Figur 2 nach oben geschwenkt wird. Der Signalprozessor 28 liefert ein Ausgangssignal, wenn ein metallischer Fremdkörper 39 im Erntegutstrom 38 in Rückwärtsrichtung unter dem Metalldetektor 24 durchläuft. Die Ausgabe des Signalpro-zessors 28 aktiviert den Alarm 30 und liefert ein Signal über die Leitung 80 an die Verknüpfung 72 auf die gleiche Weise, wie dies zuvor in Verbindung mit dem Vorwärtsbetrieb der Förderrollenanordnung 16 beschrieben wurde. Die Verknüpfung 72 liefert keine Ausgabe an die Wicklung 76 des Relais 74, wenn die· Förderrollenanordnung 16 in Rückwärtsrichtung betrieben wird, da die Verknüpfung 72 über den Schaltbereich 66b von der Spannungsquelle 64 getrennt ist. Der Rückwärtsbetrieb der Förderrollenanordnung 16 wird daher durch die Anzeige des Vorhandenseins eines metallischen Fremdkörpers 39 im Erntegutstrom 38 nicht unterbrochen, obgleich der Alarm 30 durch eine solche Anzeige ausgelöst wird.

Der Betrieb der Erntemaschine 10 in der zuvor beschriebenen Weise gibt der Bedienungsperson die Möglichkeit, die Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers 39 in dem von der Erntemaschine 10 verarbeiteten Erntegutstrom 38 zu überprüfen. Eine anfängliche Anzeige des Vorhandenseins eines metallischen Fremdkörpers 39, welche von dem Metalldetektor 24 im Signalprozessor 28 stammt, läßt den Alarm 30 erklingen und unterbricht unmittelbar den Betrieb der Förderrollenanordnung 16.

Dadurch wird der metallische Fremdkörper 39 nicht zu dem Schneidkasten 18 weiterbefördert, in welchem er die Messer 42 des Schneidzylinders 40 beschädigen könnte. Die Fremdkörper-Erkennungsvorrichtung 12 liefert ausserdem eine zweite Anzeige für die Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers 39, wenn die Erntemaschine 10 in Rückwärtsrichtung betrieben wird. Die Rückwärtsrichtung der Förderrollenanordnung 16 wird jedoch beim Erkennen von Metall nicht gesperrt. Daher kann die Bedienungsperson den Erntegutstrom 38 wieder aus der Erntemaschine 10 bis zu einer Stelle austreten lassen, in der das Erntegut auf die Anwesenheit von metallischen Fremdkörpern 39 untersucht werden kann. Wenn allerdings der anfängliche Alarm ein Fehlalarm war, dann liefert der Metalldetektor 24 beim Rückwärtsbetrieb kein Ausgangssignal. Fehlt aber ein solches zweites, überprüfendes Signal, dann weiß die Bedienungsperson, daß die Erntemaschine 10 ohne Gefahr von Beschädigung wieder in Vorwärtsrichtung betrieben werden kann.

Die Metallerkennungs-Überprüfungsvorrichtung läßt sich vorteilhafterweise zusammen mit Metalldetektoren verwenden, die ein Magnetfeld im Förderweg des Erntegutstroms in einer Erntemaschine erzeugen und die auf Änderungen des Magnetfelds ansprechen, welche beim Durchlaufen von metallischen Fremdkörpern auftreten.

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Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung von metallischen Fremdkörpern im Erntegutstrom einer Erntemaschine Patentansprüche

1. Verfahren zum Feststellen von metallischen Fremdkörpern im Erntegutstrom einer Erntemaschine, wobei der Erntgegutstrom in Vorwärtsrichtung zu einem Schneidkasten gefördert wird und der vorwärtsgerichtete Erntegutstrom an einer stromaufwärts von dem Schneidkasten liegenden Stelle auf einen metallischen Fremdkörper untersucht wird, während sich der Erntegutstrom in Richtung auf den Schneidkasten fortsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Erntegutstrom im Falle der Anzeige des Vorhandenseins eines metallischen Festkörpers umgekehrt wird und während der rückwärtsgerichteten

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Bewegung zur Überprüfung des tatsächlichen Vorhandenseins eines metallischen Fremdkörpers erneut überprüft wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal erzeugt wird, wenn die Untersuchung die Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers anzeigt, daß eine Feststellung erfolgt, ob sich der Erntegutstrom vorwärts oder rückwärts bewegt, und daß der Erntegutstrom in Abhängigkeit von dem Si

gnal angehalten wird, wenn er sich vorwärts bewegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit von den Untersuchungsergebnissen und der Untersuchungsüberprüfung aktiviert wird, um die Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers in dem Erntegutstrom anzuzeigen.

4. Verfahren zur Überprüfung der Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers innerhalb einer Erntemaschine, die mit einem Metalldetektor und mit Erntegutantriebseinrichtungen ausgestattet ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Betätigen der Antriebseinrichtung in Vorwärtsrichtung, bei der Erntegut aufgenommen wird;

b) Erzeugen eines ersten Signals, wenn ein metallischer Fremdkörper in der Nähe des Metalldetektors vorbeiläuft, während die Antriebseinrichtung in Vorwärtsrichtung arbeitet;

c) Betreiben der Antriebseinrichtung in Rückwärtsrichtung, in der das Erntegut zurückgefördert

wird;

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d) Erzeugen eines zweiten Signals, wenn der metallische Fremdkörper in der Nähe des Metalldetektors vorbeiläuft, während die Antriebseinrichtung in Rückwärtsrichtung arbeitet; und

e) Betätigen der Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit von den ersten und zweiten Signalen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und zweiten Signal durch

Feststellung der Arbeitsrichtung der Antriebseinrichtung unterschieden wird und daß die Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von dem ersten Signal angehalten wird.
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6. Vorrichtung zur Feststellung der Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers in einer Erntemaschine mit einer Einrichtung zum Fördern eines Erntegutstroms in Vorwärtsrichtung durch die Erntemaschine, gekennzeichnet durch eine Überprüfungseinrichtung (24, 28) für den Erntegutstrom (38), welche ein Ausgangssignal erzeugt, das die Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers (39) in dem Erntegutstrom (38) anzeigt, während sich der Erntegutstrom (38) in Vorwärtsrichtung bewegt, und durch eine Einrichtung zur Beibehaltung der Funktionsfähigkeit der Überprüfungseinrichtung (24, 28) für die Erzeugung eines Ausgangssignals, welches die Anwesenheit des metallischen Fremdkörpers (39) in dem Erntegut anzeigt, während der Erntegutstrom (38) von der Fördereinrichtung in Rückwärtsrichtung gefördert wird, um das bei der Förderung in Vorwärtsrichtung erhaltene Fremdkörper-Anwesenheitssignal zu überprüfen.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feststellung der Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers (39) in dem Erntegutstrom (38) und zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei der Feststellung der Anwesenheit des metallischen Fremdkörpers (39); durch eine an die Fördereinrichtung arbeitsmäßig gekoppelte und auf das Ausgangssignal ansprechende Einrichtung zum Abschalten der Fördereinrichtung; durch eine Einrichtung zur Feststellung, ob sich der Erntegutstrom (38) in die erste Richtung bewegt; und durch eine Einrichtung zum funktionsmäßigen Koppeln der Erkennungseinrichtung, der Feststelleinrichtung und der Abschalteinrichtung für die Übertragung der Ausgabe an die Abschalteinrichtung 'dann und nur dann, wenn sich der Erntegutstrom (38) in Vorwärtsrichtung bewegt.

8. Vorrichtung zur Überprüfung der Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers in einer Erntemaschine, welche folgende Merkmale aufweist:

- eine Erntegut-Handhabungseinrichtung zur Bewegung des Ernteguts entlang eines Bewegungspfades in der Erntemaschine (10);-

- eine Detektoreinrichtung (24, 28) in der Nähe des Bewegungspfades des Ernteguts zur Erzeugung einer Ausgabe in Abhängigkeit von der Anwesenheit eines metallischen Fremdkörpers (39) in

dem Erntegut;

- eine Antriebseinrichtung, welche arbeitsmäßig mit der Erntegut-Handhabungseinrichtung gekoppelt ist und zur Erzeugung von Antriebsleistung

für die Erntegut-Handhabungseinrichtung dient,

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um die Erntegut-Handhabungseinrichtung wahlweise in einer ersten oder einer zweiten Richtung zu betreiben; und

- eine Abschalteinrichtung, welche arbeitsmäßig

mit der Antriebseinrichtung gekoppelt und von der Ausgabe ansteuerbar ist, um die Antriebseinrichtung abzuschalten;

gekennzeichnet durch eine arbeitsmäßig mit der Detektoreinrichtung, der Ansprecheinrichtung und der

Antriebseinrichtung gekoppelte Einrichtung zur Übertragung der Ausgabe von der Detektoreinrichtung an eine Schalteinrichtung, wenn die Antriebseinrichtung die Erntegut-Handhabungseinrichtung in der _v ersten Richtung treibt, und zum Blockieren der Übertragung der Ausgabe von der Detektoreinrichtung an die Ansprecheinrichtung, wenn die Antriebseinrichtung die Erntegut-Handhabungseinrichtung in der
zweiten Richtung betreibt.
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