DE3811649C1 - Method for the uniform feeding of harvesting machines - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichmäßigen Beschickung und eine Vorrichtung gemäß den oberbegrifflichen Merkmalen der Patentansprüche 1 und 2.

Eine derartige Ballenpresse ist aus der EP-A 02 57 614 be­ kannt. Hiebei sind am Preßkolben Sensoren vorgesehen, die beim Preßhub das Maß der ungleichmäßigen Beladung der Preß­ kammer erfassen. Als Folge wird dem Fahrer in der Kabine des die Ballenpresse ziehenden Traktors die Richtung und der Betrag der Lenkbewegung angezeigt, die erforderlich ist, um die gleichmäßige Beladung wiederherzustellen.

Diese Verfahrensweise zeigt mehrere Nachteile. Da die Erfas­ sung erst dann erfolgt, wenn der Ballen bzw. die Beladung der Preßkammer ungleichmäßig ist, treten an der Preßvorrichtung, deren Lager und Führungen ungleiche Belastungen auf, die zu frühzeitigem Verschleiß führen.

Zudem kann bei Auftreten einer ungleichen Befüllung der Ballenkammer bei nahezu gebildeten Ballen, diese Ungleich­ förmigkeit nicht mehr korrigiert werden, da während des Weges des Erntegutstroms von einer Lenkkorrektur bis zur Ballenkammer mehrere Preßhübe vergehen, so daß ein "schiefer" Ballen ungleichförmig bleibt. Dies hat ungünstige Auswirkun­ gen auf die Formbeständigkeit, Transportierbarkeit und Halt­ barkeit der Ballen, insbesondere wenn diese einsiliert werden sollen. Außerdem wird der Fahrer zusätzlich belastet, da er ständig auf die Fahrtrichtungsanzeige achten muß.

Weiterhin ist die vorgeschlagene Lösung durch die Messung am Preßkolben an Kolbenpressen gebunden und somit nicht für ande­ re verbreitete Erntegutpreßmaschinen mit rotierenden Preß­ vorrichtungen wie Rundballenpressen geeignet.

Des weiteren ist aus der EP-A 00 43 156 eine Ballenpresse bekannt, bei der der Erntegutstrom (Schwad) vor der Aufnahme­ vorrichtung mittels hin- und herschwingender Zinken verteilt wird. Eine derartige Querverteilung ist jedoch sehr ungenau, da seitlich außerhalb der Mitte liegende Schwaden nicht oder kaum erfaßt werden, so daß eine ungleichmäßige Beschickung z. B. durch Kursabweichungen des Fahrers lediglich leicht ab­ gemildert werden. Bei weit außermittig liegenden Schwaden kann die ungleichmäßige Beschickung der Preßvorrichtung durch die Querverteilzinken sogar noch verstärkt werden, wenn restliches Erntegut in der Mitte auf die Seite des ohne­ hin schon angehäuften Erntegutes (Schwad) gestreut wird. Somit ist auch hier durch ungleiche Beschickung die Gefahr einer übermäßigen Pressenbelastung und einer Ballenungleich­ förmigkeit gegeben.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren nach dem Oberbegriff und eine entsprechende Vorrich­ tung zu schaffen, das bzw. die eine gleichmäßige Beschickung der Preßvorrichtung und gleichförmige Preßballen sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Durch die kontinuierliche Erfassung der Erntegutverteilung vor dem Preßvorgang und entsprechender, aus dieser Messung abgleiteter Mittenkorrektur wird der Erntegutstrom der Preß­ vorrichtung mittig zugeführt und somit das Entstehen "schiefer" Ballen durch außermittige Erntegutzufuhr sicher verhindert. Dabei wirkt diese Korrektur im Gegensatz zum Stand der Technik vorbeugend und nicht als Reaktion auf einen bereits ungleichförmigen Ballen.

Somit wird in vorteilhafter Weise die Preßvorrichtung - in Breiten- oder Querrichtung gesehen - gleichmäßig belastet und ein gleichförmiger Ballen ist jederzeit, d. h. unabhängig vom Bindezeitpunkt relativ zum Auftauchen einer seitlichen Abweichung des Erntegutstroms sichergestellt, da dieses Korrekturverfahren eine ungleichmäßige Preßschicht erst gar nicht entstehen läßt, während beim Stand der Technik mehrere Preßhübe unter einseitiger Belastung des Preßkolbens zum Aus­ gleich benötigt werden, und eine Schräglage am Ballenende nicht mehr ausgleichbar ist.

Außerdem kann der Fahrer durch diese Verfahrensweise wesent­ lich entlastet werden, da er auf Schwadform, deren seitliche Lage und sich nähernden Ballenbindezeitpunkt nicht mehr zu achten braucht, weil der Ausgleich vollautomatisch und vor­ beugend von der Maschine übernommen wird.

Zudem ist diese Verfahrensweise nicht an eine Kolbenpresse gebunden, sondern kann auf jede Aufsammel-Erntemaschine wie Rundballenpresse oder auch Ladewagen mit Förderpreßvorrich­ tung zur gleichmäßigen Befüllung des Laderaumes angewendet werden.

In den Unteransprüchen 3 bis 10 sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gekennzeichnet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind die Ausbildung der Sensoren als Tastbügel über oder kurz vor der Aufnahmevorrichtung oder als unabhängig voneinander antreibbare Hälften des Aufnehmers oder der Querförderschnecken, da diese mit geringem Aufwand zu verwirklichen ist. Selbst wenn zur Erhöhung der Meßgenauig­ keit viele, z. B. sechs Tastbügel über die Breite verteilt vor­ gesehen sind, bleibt der Aufbau sehr einfach.

Zur Mittenkorrektur bestehen viele Ausführungsmöglichkeiten. Zum einen kann der Erntegutstrom durch eine querverschieb­ bare Förderschnecke und/oder Einweisbleche relativ zur Maschi­ nenmitte seitlich verschoben werden oder die Maschine bezüg­ lich des Erntegutstroms z. B. über eine von der Auswertevor­ richtung angesteuerte Schwankdeichsel seitlich verlagert wer­ den. Diese hier genannten Ausführungen sind besonders vorteil­ haft, da diese Grundelemente wie z. B. Schwenkdeichsel und Schwenkzylinder meist ohnehin bereits an der Ballenpresse vorhanden sind und nurmehr um die leicht nachrüstbare Steue­ rung aus einigen Sensoren und einer Auswertevorrichtung (elektronischer Vergleich oder auch hydraulischer/pneumati­ scher Druckwaage) ergänzt werden.

Die Auswertevorrichtung kann, insbesondere mit mehr als zwei Sensoren auch zur genauen Erfassung der aufgenommenen Ernte­ gutmenge (-volumen) herangezogen werden, so daß damit auch der Bindezeitpunkt gesteuert werden kann. Während dieser bisher nach einer bestimmten Kolbenhubzahl oder durch einen Drucksensor im Preßkanal gesteuert wird, kann nunmehr das jeweilige Ballengewicht in genaueren Grenzen eingehalten werden.

Anhand von drei Ausführungsbeispielen an einer Ballenpresse wird die Erfindung in der Zeichnung nachfolgend beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ballenpresse in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Erntegutstrom,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht den vorderen Bereich einer Aufsammelerntemaschine 1, hier eine Ballenpresse, die einen Erntegutstrom 2, z. B. einen Heuschwad, mittels einem Auf­ sammler (Pick-up) 5 vom Boden aufnimmt und über eine Quer­ förderschnecke 6 mit Einweisblechen 10 einer Preßvorrichtung 3 zuführt. Diese besteht hier aus einem Preßrotor und einem sich daran anschließenden Preßkanal. Statt dessen kann sich auch eine Rundballen-Preßkammer oder ein Zuführschacht zu einem Preßkolben mit Preßkammer oder ein Laderotor mit Zu­ führschacht zu einem Laderaum eines Ladewagens, der eben­ falls eine Pressung des Erntegutes bewirken kann, anschließen.

Die Ballenpresse 1 wird über eine Deichsel 7 von einem nicht dargestellten Traktor gezogen. Unter der Deichsel 7 sind hier an einer Traverse 7 c Sensoren 4 angeordnet, die aus höhenbeweglichen Tastbügeln 4 a und zugeordneten Meß­ fühlern 4 b z. B. auf induktiver Basis gebildet sind. Die Meßfühler 4 b können auch nach allen, dem Fachmann geläufi­ gen Meßprinzipien wie kapazitiv, pneumatisch oder hydraulisch arbeiten. Die Tastbügel 4 a, die den Erntegutstrom 2 ab­ tasten, können auch durch berührungslose Sensoren z. B. auf Lichtbasis oder Ultraschallbasis gebildet sein und sowohl, wie hier, über dem Aufsammler 5 das bereits aufgenommene Erntegut oder vor dem Aufsammler 5 das noch auf dem Boden liegende, noch aufzunehmende Erntegut erfassen.

Fig. 2 zeigt die entsprechende Draufsicht auf die Ballen­ presse 1 mit Preßvorrichtung 3, Querförderschnecke 6, Auf­ sammler 5, dazwischen angeordneten seitlichen Einweisble­ chen 10 und über dem Aufsammler 5 angeordneten Sensoren 4. Diese sind beidseits der Mittellinie 1 a der Aufsammelma­ schine 1 vorzugsweise symmetrisch und in wenigstens einer Ausführung rechts und eine links angeordnet. Zum Zwecke einer möglichst genauen Erfassung der Erntegutquerverteilung, wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind etwa sechs bis zehn Senso­ ren 4 vorteilhaft. Die Sensoren 4 sind mit einer Auswerte­ vorrichtung 8 (vgl. Fig. 3) verbunden, die wenigstens je einen Eingangskanal für die rechte und die linke Seite von der Mittellinie 1 a aufweist und über einen Vergleicher 11 z. B. einem elektronischen Vergleicherbaustein, je nach fest­ gestelltem Schwerpunkt des Erntegutstromes 2 links, mittig, rechts bei Mittenabweichung Stellbefehle an ein Stellmittel 9, hier einen Verschiebezylinder 9 a, abgibt. Dieser Verschiebe­ zylinder 9 a verschiebt hier die Querförderschnecke 6 a an Keilwellen 6 c je nach Schwadlage rechts/links von der Mit­ tellinie 1 a entsprechend dem Pfeil 6 d relativ zur Preßvor­ richtung 3. Somit wird der außermittig liegende Erntegut­ strom 2 relativ zur Aufsammelmaschine 1 seitlich verschoben, so daß der Erntegutstrom 2 wieder mittig der Preßvorrichtung 3 zugeführt wird.

Fig. 3 zeigt einen der Fig. 2 zugeordneten Querschnitt durch den Erntegutstrom 2, der von jeweils drei rechts und links der Mittellinie 1 a der Ballenpresse 1 angeordneten Sensoren 4 abgetastet wird. Durch die Vielzahl der Sensoren 4 läßt sich nicht nur erfassen, ob der Schwad tendenziell rechts oder links von der Mittellinie 1 a liegt, sondern darüber hinaus in vorteilhafter Ausgestaltung die Erntegutverteilung über die Querschnittsform des Erntegutstroms 2 exakt ermitteln. Durch Bildung der Summen Σ _L und Σ _R der links und rechts von der Mittellinie 1 a liegenden Erntegutanteile kann somit der zur gleichmäßigen, mittigen Beschickung der Preßvorrich­ tung 3 nötige Hub des Stellmittels 9 durch die Auswertevor­ richtung 8 errechnet werden. Weiterhin kann über eine Inte­ gration unter Einbeziehung der Zeit bzw. der Fahrgeschwindig­ keit die auf dem Pfad jedes Sensors 4 einströmende Erntegut­ menge errechnet werden und damit in Art eines Regelkreises die Erntegutverteilung nachgeregelt werden. Somit kann auch über Multiplikation der Querschnittsformfläche mit der Fahr­ geschwindigkeit die aufgenommene Erntegutmenge errechnet werden und ab einem vorwählbaren Wert die Ballenbildung aus­ gelöst werden oder bei einem Ladewagen mit Eingabe der spezi­ fischen Futterart das Erreichen des zulässigen Ladungsge­ wichtes signalisiert werden.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der die Sen­ soren 4 durch zwei Schneckenhälften 6 a, b gebildet werden, deren Antriebsdrehmoment unabhängig voneinander gemessen wird z. B. durch Dehnmeßstreifen auf der Antriebswelle, und durch Vergleich die Mehrbelastung der linken oder rechten Schneckenhälfte durch außermittigen Erntegutstrom erkannt wird. Entsprechend der Mittenabweichung kann dann beispiels­ weise die eine Schneckenhälfte 6 a und 6 b seitlich verscho­ ben werden oder als anderes Stellglied 9 ein Schwenkzylinder 7 b angesteuert werden, der im Zusammenwirken mit der Schwenk­ deichsel 7 a die Ballenpresse 1 bis zur Übereinstimmung von Schwadmitte mit Maschinenmittellinie 1 a seitlich auslenkt. Hierbei sind dann die Sensorsignale im Gleichgewicht. Dies kann als andere Ausführungsform des Vergleichers 11 z. B. mit einer Druckwaage 11 a festgestellt werden, die das Stellmit­ tel 9 so lange ansteuert bis das Gleichgewicht erreicht ist. Hierbei sind die Fühler 4 b vorteilhaft als pneumatische oder hydraulische Aufnehmerelemente ausgelegt.

Eine weitere Ausführungsform der Sensoren 4 ist mit einem geteil­ ten Aufsammler 5 möglich, dessen beide hier gestrichelt an­ gedeuteten Hälften 5 a, b ebenso wie oben gesondert angetrie­ ben und dessen Antriebsmoment getrennt erfaßt und verglichen wird. Diese Ausführung ist besonders bei breiteren Aufsamm­ lern vorteilhaft, die meist ohnehin als getrennte Hälften ausgeführt werden. Diese Auslegung der Sensoren 4 als rechte und linke Hälften arbeitet natürlich nicht so umfassend wie die Ausführung gemäß Fig. 2 mit mehreren Tastbügeln, genügt je­ doch zur Unterscheidung, ob auf der rechten oder linken Seite mehr Erntegut gefördert wird oder ob der Erntegutstrom mittig aufgenommen wird.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Stellmittels 9, in dem nach dem Aufsammler 5 die klappenartige verschwenkbaren Einweisbleche 10 aus der symmetrischen Stellung bei mittiger Erntegutzuführung, hier über ein gemeinsames Gestänge 10 a be­ tätigt, den Erntegutstrom 2 gemäß der gestrichelten Stellung nach rechts (bzw. nach links) umlenken, damit der Hauptan­ teil des Erntegutstroms 2 mittig in die Preßvorrichtung 3 ein­ geführt wird.

Diese Art der Einweisung ist sehr einfach, da keine rotie­ renden Teile benötigt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur gleichmäßigen Beschickung einer Aufsammel­ maschine, insbesondere Ballenpresse, für landwirtschaft­ liches Erntegut, das als Erntegutstrom mit Breitenerstrec­ kung vom Boden aufgenommen und einer Preßvorrichtung zuge­ führt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Pressen die Erntegutverteilung bezüglich der Breitenerstreckung des Erntegutstroms (2) kontinuierlich erfaßt wird und bei Mittenabweichung der Erntegutvertei­ lung Stellbefehle zur Korrektur der seitlichen Abweichung von der Mittellinie (1 a) der Aufsammelmaschine (1) erfolgen.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 unter Verwendung einer Ballenpresse, dadurch gekennzeichnet, daß die Erntegutverteilung durch wenigstens zwei über die Breite des Erntegutstromes (2) und vor der Preßvorrichtung (3) angeordnete Sensoren (4) erfaßbar ist, die mit einer Auswertevorrichtung (8) verbunden sind und die Auswerte­ vorrichtung (8) mit Stellmitteln (9) zur seitlichen Ver­ schiebung entweder des Erntegutstromes (2) und der Ballenpresse (1) oder der Ballenpresse (1) allein verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (4) als Tastbügel (4 a) ausgebildet sind, die entsprechend der jeweiligen Höhe des aufzunehmenden bzw. aufgenommenen Erntegutstroms (2) auslenkbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel (9) durch wenigstens einen Verschiebezylin­ der (9 a) gebildet ist, der mit einer in Breitenrichtung ver­ schiebbaren Querförderschnecke (6) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel (9) durch einen Schwenkzylinder (7 b) ge­ bildet ist, der mit einer Schwenkdeichsel (7 a) der Ballen­ presse (1) zusammenwirkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel (9) durch seitlich schwenkbare Einweis­ bleche (10) gebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (4) von zwei unabhängig voneinander antreib­ baren Aufsammlerhälften (5 a, b) gebildet sind, deren je­ weiliges Antriebdrehmoment meßbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (4) von zwei unabhängig voneinander antreib­ baren Querförderschneckenhälften (6 a, b) gebildet sind, deren jeweiliges Antriebsdrehmoment meßbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertevorrichtung (8) wenigstens ein Vergleichs­ element (1) zum Vergleich der rechts- und der links­ seitig einströmenden Erntegutmenge aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertevorrichtung (8) wenigstens ein Integrierele­ ment aufweist, das die jeweilig einströmende Erntegutmenge über die Zeit aufsummiert.