DE4106637C2

DE4106637C2 -

Info

Publication number: DE4106637C2
Application number: DE19914106637
Authority: DE
Inventors: Joachim O-1551 Paulinenaue De Wacker; Wilfried O-1550 Nauen De Walkowiak; Eberhard Von Der O-1551 Paulinenaue De Waydbrink
Original assignee: Joachim O-1551 Paulinenaue De Wacker; Wilfried O-1550 Nauen De Walkowiak; Eberhard Von Der O-1551 Paulinenaue De Waydbrink
Current assignee: WACKER, JOACHIM, O-1551 PAULINENAUE, DE WALKOWIAK,
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1991-02-28
Publication date: 1992-07-09
Also published as: DE4106637A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung an landwirt schaftlichen Maschinen und Geräten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vorrichtungen o. g. Art, bei denen die Dosierung eines Zusatzstoffes auf den Erntegutstrom durch geeignete Mittel, wie z. B. Tasteinrichtungen, beim Fehlen eines Erntegutstromes selbsttätig unterbrochen wird, sind wie z. B. in US-PS 42 28 638 bekannt. Um jedoch lokale Unter- und Überdosierungen, wie sie bei konstanter Dosierung eines Zusatzstoffes auf einen Erntegutstrom unweigerlich durch ständige Schwankungen des momentanen Durchsatzes an Erntegut auftreten, zu vermeiden, ergibt sich die Notwen digkeit einer durchsatzabhängigen Steuerung der Applika tionsmenge. Die DE-OS 20 50 702 beschreibt eine Vorrich tung, bei der sich ein Fühlorgan in Abhängigkeit von der Menge des geschnittenen Futters mehr oder weniger in Rich tung des Futterstromes dreht, wodurch eine Öse auf einen Schlauch der Zusatzstoffzuführung so einwirkt, daß die Durchflußmenge des Zusatzstoffes gesteuert wird. Diese Art der Dosierung besitzt jedoch den Nachteil, daß die Stel lung des Fühlorganes in keiner direkten Beziehung zur momentan durchgesetzten Masse steht. Außerdem bewirkt die beschriebene Änderung des Durchflußquerschnittes keine proportionale Änderung der Ausbringmenge an Zusatzstoff. In der DE-OS 32 32 746 ist eine technische Lösung be schrieben, bei der Fühler mit Meßelektroden zur Messung der Erntegutschichthöhe sowie zur Feuchtemessung über der Pick-up-Trommel angebracht sind. Die Steuerung der Zu satzstoffzugabe erfolgt durch eine Vorrichtung, bei der der gemessene Feuchtewert mit der gemessenen Erntegutmenge kombiniert wird und über einen Mengenregler sowie ein Steuerventil die entsprechende Menge Zusatzstoff zugegeben wird. Diese technische Lösung hat jedoch die Nachteile, daß die Mengenregulierung ein zeitträges Verhalten auf weist und die Sprühdüsen bei geringen Durchflußmengen den Zusatzstoff unzureichend versprühen, wodurch lokale Fehl dosierungen auftreten. Außerdem ist die beschriebene Feuchtemessung bei Halmgut aus technischer und physika lischer Sicht nicht realisierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosiervor richtung zu schaffen, die in Abhängigkeit eines momentanen Erntgutstromes und dessen Parameter den Zusatzstoff punktgenau in einer entsprechend vorgegebenen Dosis appli ziert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Je ein elektrisches Signal entsprechend der Auslenkung einer Preßwalze wird durch den Erntegutstrom und der momentanen Erntegutgeschwindigkeit durch einen Mikroprozessor in Verbindung mit vorgegebenen Parametern und Einstellwerten verarbeitet und entsprechend einer Verdichtungskennlinie der momentane Erntegutdurchsatz bestimmt. Gleichzei tig steuert der Mikroprozessor in Abhängigkeit des ermit telten Erntegurtdurchsatzes die Stellorgane der Dosiervor richtung. Als Stellorgane können entweder eine drehzahlge steuerte Förderpumpe, registerförmig gesteuerte Magnetven tile, ein elektrisch gesteuertes Proportionalventil oder ein drehzahlgesteuerter Feststoffdosierer dienen.

Um ein zeitgenaues und gleichmäßiges Versprühen des Zu satzstoffes zu ermöglichen, sind die Sprühdüsen vorteilhaft direkt an den Stellorganen angebracht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs beispieles für eine Dosiervorrichtung an landwirtschaftlichen Geräten näher beschrieben. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine Dosiervorrichtung mit drehzahlgesteuerter För derpumpe,

Fig. 2 eine Dosiervorrichtung mit steuerbaren Magnetventi len,

Fig. 3 eine Dosiervorrichtung mit Proportionalventil.

In Abhängigkeit von der Stärke der Erntegutschicht wird eine Preßwalze während des Erntevorganges nach oben ause lenkt. Der Betrag der Auslenkung wird durch einen mit der Preßwalze in Verbindung stehenden Sensor 1 erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Gleichzeitig ermit telt ein Sensor 2 die aktuelle Preßwalzendrehzahl. Beide elektrischen Signale werden an einen Mikroprozessor 3 übertragen. Dem Mikroprozessor 3 können über eine Tastatur 4 mit Display 5 verschiedene Erntegutarten und deren Stoffparameter, z. B. Feuchtegehalt und/oder Rohfaserge halt des Erntegutes sowie Einstellwerte, z. B. eine er forderliche Dosis an Zusatzstoff und/oder eine Durchfluß kennlinie bzw. ein Durchflußwert der verwendeten Sprühdü sen 6a, 6b, eingegeben werden. Aus den eingegebenen Kennwerten, den gemessenen Daten und einer ihm vorgegebe nen Verdichtungskennlinie errechnet der Mikroprozessor 3 einen Stellwert entsprechend des vorhandenen Erntegut durchsatzes für die Steuerung der Zusatzstoffzuführung, welche durch eine der drei Möglichkeiten realisiert wird, die nachfolgend mit Steuerung A (Fig. 1), Steuerung B (Fig. 2) bzw. Steuerung C (Fig. 3) bezeichnet werden sol len. Bei der Steuerung A dient als Stellglied eine dreh zahlgesteuerte Förderpumpe 7. Die Förderpumpe 7 wird di rekt durch den Mikroprozessor 3 angesteuert, so daß eine Änderung des ermittelten Erntegutdurchsatzes eine Dreh zahländerung der Förderpumpe 7 bewirkt. Der Zusatzstoff wird direkt aus einem Vorratsbehälter 8 angesaugt. Diese Drehzahländerung ist so bemessen, daß die Ausbringmenge an Zusatzstoff stets proportional der augenblicklich durchge setzten Erntegurtmasse verändert wird. Um in jedem Dreh zahlbereich der Förderpumpe 7 eine gute Zerstäubung, einen konstanten Förderdruck und ein hohes dynamisches Verhalten zu erreichen, ist unmittelbar an der Förderpumpe 7 eine flexible Sprühdüse 6a, z. B. in Form einer federbelaste ten Kegelsitzdüse angebracht. Bei der Dosierung von streu fähigen Zusatzstoffen wird anstatt der Förderpumpe 7 ein drehzahlgesteuerter Feststoffdosierer verwendet.

Bei der Steuerung B dienen als Stellglieder vier Magnet ventile 9. Jedes Magnetventil 9 steht in Verbindung mit einer Sprühdüse 6b, wobei sich die Durchlaßmenge der Sprühdüsen 6b nacheinander verdoppelt. Das bedeutet, daß die Durchlaßmenge der zweiten Düse doppelt so groß wie die der ersten, der dritten doppelt so groß wie die der zwei ten und der vierten doppelt so groß wie die der dritten ist. Durch die Schaltkombination der vier Magnetventile 9 sind somit 2⁴ verschiedene Durchflußmöglichkeiten reali sierbar. Eine logische Verknüpfung der Schaltkombinationen ermöglicht es, die Durchflußmenge an Zusatzstoff registerför mig zu verändern. Somit wird die Ausbringmenge an Zusatz stoff proportional der augenblicklich durchgesetzten Ern tegutmasse verändert, indem durch den Mikroprozessor 3 der für die augenblickliche Durchflußmenge erforderliche Schaltzustand hergestellt wird.

Bei der Steuerung C dient als Stellglied ein elektrisch verstellbares Proportionalventil 10, bei dem der Mikropro zessor 3, ausgehend vom errechneten augenblicklichen Ern tegutdurchsatz, das Proportionalventil 10 linear verstellt. Dem Proportionalventil 10 ist unmittelbar eine flexible Sprühdüse 6a nachgeordnet.

Bei Steuerung B und Steuerung C erfolgt die Zusatzstofför derung durch eine geeignete Pumpe 11, wobei der Förder druck über eine herkömmliche Gleichdruckarmatur 12 kon stant gehalten und der Wert vom Mikroprozessor 3 übermit telt wird. Um eine genau lokale Zugabe sowie eine gute Vermischung des Zusatzstoffes mit dem Erntegut zu errei chen, erfolgt die Applikation bei allen Steuerungsarten zeitverzögert hinter der Erntegutdurchsatzmeßstelle entwe der radial oder axial in die Häckseltrommel bzw. in den Auswurfschacht. Zur Kontrolle der tatsächlichen Zusatz stoffausbringmenge wird ein Durchflußmesser 13 in den Zusatzstoffstrom integriert, der mit dem Mikroprozessor 3 gekoppelt ist. Treten Abweichungen der Zusatzstoffaus bringmenge zur vom Mikroprozessor 3 gesteuerten Solldosis auf, wird die Ansteuerung der Stellglieder entsprechend geändert, wodurch eine innere Regelung des Systems er folgt. Zur inneren Regelung bei Steuerung B kann die Zu satzstoffausbringmenge auch ohne Durchflußmesser 13 ermit telt werden, indem der Mikroprozessor 3 die Einschaltdauer jedes Magnetventiles 9 mit dem dazugehörigen Durchlaßwert der jeweiligen Sprühdüse 6b und dem vorhandenen Förder druck kombiniert und daraus die ausgebrachte Zusatzstoff menge errechnet. Zur inneren Regelung bei Steuerung C kann die ausgebrachte Zusatzstoffmenge durch Verrechnung des vorhandenen Stellwertes für die Steuerung des Proportio nalventiles 10 mit dem vorhandenen Förderdruck ermittelt werden. Des weiteren ist es möglich, die Menge an ausge brachtem Zusatzstoff für einen Arbeitsgang, z. B. beladen einer Transporteinheit, anzuzeigen. Diese Anzeige erfolgt auf dem Display 5 mit der Tastatur 4, welche mit dem Mikroprozessor 3 gekoppelt ist. Mit Hilfe der gemessenen Zusatzstoffmenge und der durch Kontrollwägung ermittelten tatsächlich durchgesetzten Erntegutmasse, welche über die Tastatur 4 eingegeben wird, errechnet der Mikroprozessor 3 die tatsächlich applizierte mittlere Dosis. Weicht diese mittlere Dosis von der eingegebenen Solldosis ab, korri giert der Mikroprozessor 3 automatisch die Kennlinie zur Steuerung der Stellglieder 7, 9, 10. Damit kann für den nachfolgenden Arbeitsgang die Solldosis besser eingehalten werden.

Bezugszeichenliste

1 Sensor
2 Sensor
3 Mikroprozessor
4 Tastatur
5 Display
6a flexible Sprühdüse
6b Sprühdüse
7 Förderpumpe
8 Vorratsbehälter
9 Magnetventil
10 Proportionalventil
11 Pumpe
12 Gleichdruckarmatur
13 Durchflußmesser

Claims

1. Dosiervorrichtung an landwirtschaftlichen Maschinen und Geräten, welche einen Mikroprozessor aufweist, der mit einer Eingabetastatur und einem Display in Verbindung steht sowie mit Sensoren und Stellgliedern mit nachfolgenden Düsen gekoppelt ist, dadurch gekenn zeichnet, daß der Mikroprozessor (3) mit Hilfe von Sensoren (1, 2) die Höhe einer Erntegutschicht unter einer Preßwalze sowie die Geschwindigkeit eines Ernte gutstromes aufnimmt, diese und über eine Eingabetasta tur (4) eingegebenen Werte verarbeitet und mit den ermittelten Daten über ein Kennlinienfeld die Stell glieder (7, 9, 10) so ansteuert, daß der Zusatzstoff sowohl mit als auch ohne Pumpe (11) mit Gleichdruck armatur (12) mit Hilfe von Sprühdüsen (6a, 6b) pro portional der durchgesetzten Erntegutmasse appliziert wird, wobei durch eine Messung des Zusatzstoffstromes über einen Durchflußmesser (13) der Mikroprozessor (3) zusätzlich regelnd auf die Stellglieder (7, 9, 10) ein wirkt.

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß als Stellglied eine drehzahlgesteuerte Förder pumpe (7) verwendet wird.

3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß als Stellglied mehrere Magnetventile (9) ver wendet werden, wobei jedem Magnetventil (9) eine Sprühdüse (6b) zugeordnet ist und die Sprühdüsen (6 b) nacheinander den doppelten Durchlaßkennwert auf weisen.

4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß als Stellglied ein elektrisch verstellbares Proportionalventil (10) verwendet wird.

5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß als Stellglied ein drehzahlgesteuerter Fest stoffdosierer verwendet wird.

6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch ge kennzeichnet, daß zur Steuerung der Durchflußmenge des Zusatzstoffes die Magnetventile (9) durch den Mikro prozessor (3) logisch so angesteuert werden, daß eine registerförmige Änderung der Durchflußmenge erreicht wird.

7. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sprühdüsen (6a, 6b) unmittelbar an den Stelleinrichtungen angebracht sind.

8. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Mikroprozessor (3) durch Überwachung der vorhandenen Durchflußmenge des Zusatzstoffes mit tels des Durchflußmessers (13) regelnd auf die Stell glieder einwirkt.

9. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der Mikroprozessor (3) ein ihm eingegebe nes Kennlinienfeld zur Steuerung der Stelleinrichtungen nach Eingabe der tatsächlichen durchgesetzten Ernte gutmasse eines Arbeitsganges überprüft und gegebenen falls selbsttätig korrigiert.

10. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, 3, 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgebrachte Zusatzstoffmenge über die Einschaltdauer der Magnetventile (9), die Durchlaßwerte der Sprühdüsen (6b) und der Förder druck mit Hilfe des Mikroprozessors (3) ermittelt wird.

11. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, 4 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgebrachte Zusatzstoffmenge durch den Stellwert zur Steuerung des Proportionalven tiles (10) und den Förderdruck mit Hilfe des Mikropro zessors (3) ermittelt wird.

12. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß zur Steuerung zur Ermittlung des Erntegutmassestromes auch radioaktive Massestromsonde verwendet werden können.