DE60130610T2

DE60130610T2 - Vorrichtung zum Bearbeiten einer Bodenoberfläche

Info

Publication number: DE60130610T2
Application number: DE60130610T
Authority: DE
Inventors: Cornelis Franciscus Johannes Geerts; Maarten Koorn; Alexander Van Der Lely
Original assignee: Lely Enterprises AG
Current assignee: Lely Enterprises AG
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2001-07-10
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2021-07-11
Also published as: NL1015801C2; EP1190613A2; DE60130610D1; EP1190613B1; US20020014059A1; EP1190613A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten einer Bodenoberfläche nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP-A1-0776598 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung zu verbessern. Gemäß der beanspruchten Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Vorrichtung mit einer Stellvorrichtung versehen ist, die auf der Basis der Messergebnisse der Messvorrichtung die Ausrichtung mindestens eines Bearbeitungselements relativ zu der Bodenoberfläche automatisch einstellt. Wenn die Bearbeitungseinheit z. B. als Rechen ausgeführt ist, können selbst bei unebener Bodenoberfläche gute Rechergebnisse erzielt werden, weil die Ausrichtung der Rechenzinken des Rechens relativ zum Boden individuell eingestellt wird. Selbstverständlich bietet diese landwirtschaftliche Maschine ähnliche Vorteile, wenn die Bearbeitungseinheit durch eine andere landwirtschaftliche Vorrichtung gebildet ist, wie z. B. eine Mähmaschine.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal umfasst die Messvorrichtung einen oder mehrere Sensoren, die in Fahrtrichtung der Vorrichtung gesehen die Bodenoberfläche vor dem entsprechenden Bearbeitungselement abfühlen und/oder abtasten. Gemäß einem weiteren erfindungsgemä ßen Merkmal sind die Sensoren an dem Rahmen angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Sensoren als Ultraschallsensoren ausgeführt. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal können die Sensoren eine Kamera umfassen. Selbstverständlich jedoch kann auch eine Vielzahl von anderen Sensoren als die obengenannten Sensoren verwendet werden. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal umfasst die Stellvorrichtung mindestens ein Steuerelement, das geeignet ist, ein entsprechendes Bearbeitungselement in Fahrtrichtung der Vorrichtung gesehen in der Höhe zu verstellen. Gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal steuert das Steuerelement eine Gelenkvorrichtung, die Teil der Stellvorrichtung ist. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal umfasst die Gelenkvorrichtung einen Arm mit einem horizontalen Gelenkbolzen. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Steuerelement eine zweite Gelenkvorrichtung, die Teil der Stellvorrichtung ist. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal umfasst der Arm der Gelenkvorrichtung einen zweiten horizontalen Gelenkbolzen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Gelenkvorrichtung eine Viergelenk-Schwenkvorrichtung. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist die Viergelenk-Schwenkvorrichtung als Parallelogramm ausgeführt. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist es ferner möglich, die Bearbeitungseinheit relativ zu der Bodenoberfläche in der Höhe zu verstellen. Wenn drei Steuerelemente verwendet werden, kann die Bearbeitungseinheit relativ zu der Bodenoberfläche in allen Richtungen verstellt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Steuerelemente als Steuerzylinder oder Schrittmotoren ausgeführt. Um die obengenannte Schwenkbewegung in einfacher Weise durch zuführen, umfasst die Stellvorrichtung gemäß der Erfindung ein oder mehrere Kugelgelenke. Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung umfasst die Stellvorrichtung ein Klinometer, das geeignet ist, den von einem entsprechenden Bearbeitungselement und/oder einer entsprechenden Bearbeitungseinheit mit der Bodenoberfläche gebildeten Winkel zu ermitteln. Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung umfasst die Stellvorrichtung eine Höhenmessvorrichtung, die geeignet ist, die von einem entsprechenden Bearbeitungselement und/oder einer entsprechenden Bearbeitungseinheit relativ zur Bodenoberfläche eingenommene Höhe zu ermitteln. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal umfasst der Rechen Zinkenarme, die über eine Kurvenbahn geschwenkt werden. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal umfasst die Vorrichtung einen Fahrgeschwindigkeitssensor. Gemäß einem anderen weiteren erfindungsgemäßen Merkmal umfasst die Vorrichtung einen Drehzahlsensor, der geeignet ist, die Anzahl von Umdrehungen der Bearbeitungseinheit und/oder des Bearbeitungselements zu ermitteln. Mit Hilfe des Fahrgeschwindigkeitssensors und des Drehzahlsensors ist es möglich, in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der zu bearbeitenden Oberfläche die Arbeitstiefe der Bearbeitungseinheit und/oder des Bearbeitungselements in optimaler Weise einzustellen. Bei einem Rechwender oder einem Zetter kann bei gleichbleibender Drehzahl der Bearbeitungseinheit und bei erhöhter Fahrgeschwindigkeit eine tiefere Einstellung der Bearbeitungseinheit und/oder des Bearbeitungselements gewählt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
3 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, wobei die Vorrichtung mit einem Rahmen 2 versehen ist, der eine Bearbeitungseinheit 3 umfasst, die bei der vorliegenden Ausführungsform als Rechen ausgeführt ist. Der Rechen 3 ist über eine Antriebswelle 4 motorisch antreibbar. Der Rahmen 2 ist ferner mit einer Anschlussvorrichtung 5 versehen, mit deren Hilfe die Vorrichtung an ein Fahrzeug, wie z. B. einen Schlepper, angeschlossen werden kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Rechen 3 durch einen Radsatz 6 abgestützt, der als Tandemradsatz ausgeführt ist. Der Rechen 3 ist ferner mit mehreren Bearbeitungselementen versehen, die alle Zinkenarme 7 umfassen, die an ihren Enden Rechenzinken 8 aufweisen. Die Zinkenarme 7 werden über ein zentrales Getriebe 9 mit darin befindlicher Kurvenbahn gesteuert. Das zentrale Getriebe 9 ist über einen horizontalen Gelenkbolzen 10 mit dem Rahmen 2 verbunden. Zwischen dem Rahmen 2 und der Antriebswelle 4 ist ferner eine erste Stellvorrichtung 11 angeordnet, mit deren Hilfe die Bearbeitungseinheit 3 durch Schwenken um den horizontalen Gelenkbolzen 10 relativ zu der Bodenoberfläche einstellbar ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Stellvorrichtung 11 einen Steuerzylinder 12, der vorzugsweise als servopneumati scher Steuerzylinder ausgeführt ist. Die Vorrichtung 1 ist ferner mit einer Messvorrichtung 13 versehen, die geeignet ist, die zu bearbeitende Bodenoberfläche abzufühlen und/oder abzutasten und eventuell vorhandene Bodenunebenheiten, wie z. B. Böschungen und/oder Löcher, zu ermitteln. Die Messvorrichtung 13 umfasst eine Vielzahl von Sensoren 14, die nahe der Vorderseite des Rahmens 2 angeordnet und geeignet sind, den Boden mindestens über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung 1 abzufühlen und/oder abzutasten. Die Bearbeitungselemente sind auch mit einer Stellvorrichtung 11 versehen, die geeignet ist, ein entsprechendes Bearbeitungselement relativ zum Boden in der Höhe zu verstellen. Die Stellvorrichtung 11 umfasst zwei Steuerelemente 15, die an jedem der Zinkenarme 7 angeordnet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Steuerelemente 15 als Steuerzylinder ausgeführt, der geeignet ist, einen Teil der Zinken um eine horizontale Achse 16 zu schwenken. Da jeder der Zinkenarme 7 zwei Gelenkvorrichtungen umfasst, die von den Steuerzylindern gesteuert werden können, können die Rechenzinken 8 mehr oder weniger in derselben Höhe über dem Boden verlagert werden. Es ist jedoch natürlich auch möglich, einen Zinkenarm 7 mit einer Gelenkvorrichtung zu versehen, mittels der der Rechenzinken in der Höhe verstellt wird. Im letzteren Fall jedoch können die Rechenzinken nicht so optimal eingestellt werden wie mit zwei Gelenkvorrichtungen. Die Vorrichtung ist ferner mit einem Fahrgeschwindigkeitssensor 17 versehen, der nahe dem Radsatz 6 angeordnet und geeignet ist, die Fahrgeschwindigkeit der Vorrichtung 1 zu ermitteln. An dem zentralen Getriebe 9 ist ferner ein Drehzahlsensor 18 angeordnet, der geeignet ist, die Anzahl von Umdrehungen der Zinkenarme 7 zu ermitteln. Wenn von der Messvorrichtung 13 ein Höhenun terschied im Boden gemessen wird, werden die Rechenzinken 8 des Rechens 3 mit Hilfe der Stellvorrichtung 11 derart eingestellt, dass der Abstand der Rechenzinken vom Boden beibehalten wird. Dadurch wird verhindert, dass sich die Rechenzinken durch den Boden bewegen oder weit über dem Boden erstrecken, so dass sie das Gras oder Heu nicht mitnehmen können.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der Teile, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Gelenkvorrichtung eine Viergelenk-Schwenkvorrichtung 19, die bei der vorliegenden Ausführungsform als Parallelogrammführung ausgebildet ist. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Enden der Rechenzinken mit Hilfe eines Steuerzylinders parallel zum Boden in der Höhe eingestellt werden können.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der Teile, die denen der ersten und zweiten Ausführungsform entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei der dritten Ausführungsform ist die Vorrichtung 1 als Zettwender mit Zettwenderelementen 3 ausgeführt. Am Ende der Zinkenarme 7 sind Zettwenderzinken 20 angeordnet. Im allgemeinen ist bei einem Zettwender eine Gelenkvorrichtung pro Zinkenarm 7 ausreichend, weil sich die Ausrichtung des Zettwenderzinkens 20 kaum ändert, wobei die Arbeitsbreite eines Zettwenderzinkens geringer ist als die eines Rechzinkens.

Claims

Vorrichtung zum Bearbeiten einer Bodenoberfläche, wie z. B. zum Zusammenrechen von Gras und/oder Heu, wobei die Vorrichtung (1) mit einem Rahmen (2) versehen ist, der mindestens eine Bearbeitungseinheit (3) umfasst, die mit Bearbeitungselementen zum Bearbeiten der Bodenoberfläche versehen ist, wobei die Bearbeitungseinheit (3) als motorisch antreibbarer Zetter oder motorisch antreibbarer Rechwender ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mit einer Messvorrichtung (13) versehen ist, die geeignet ist, die zu bearbeitende Bodenoberfläche abzufühlen und/oder abzutasten und eventuell in der Bodenoberfläche vorhandene Bodenunebenheiten, wie z. B. Böschungen und/oder Löcher, zu ermitteln, und dass die Vorrichtung (1) mit einer Stellvorrichtung (11) versehen ist, die auf der Basis der Messergebnisse der Messvorrichtung (13) die Ausrichtung mindestens eines Bearbeitungselements relativ zu der Bodenoberfläche automatisch einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (13) einen oder mehrere Sensoren (14) umfasst, die in Fahrtrichtung der Vorrichtung (1) gesehen die Bodenoberfläche vor dem entsprechenden Bearbeitungselement abfühlen und/oder abtasten.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (14) an dem Rahmen (2) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (14) als Ultraschallsensoren ausgeführt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (14) eine Kamera umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (11) mindestens ein Steuerelement (15) umfasst, das geeignet ist, das jeweilige Bearbeitungselement in der Höhe einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (15) eine Gelenkvorrichtung steuert, die Teil der Stellvorrichtung (11) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkvorrichtung einen Arm mit einem horizontalen Gelenkbolzen (16) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (15) eine zweite Gelenkvorrichtung umfasst, die Teil der Stellvorrichtung (11) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm der Gelenkvorrichtung einen zweiten horizontalen Gelenkbolzen (16) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkvorrichtung eine Viergelenk-Schwenkvorrichtung (19) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Viergelenk-Schwenkvorrichtung (19) als Parallelogramm ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente (12, 15) als Steuerzylinder oder Schrittmotoren ausgeführt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) relativ zu der Bodenoberfläche höhenverstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) bezüglich der Höhe in allen Richtungen verstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (11) ein Kugelgelenk umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (11) ein Klinometer umfasst, das geeignet ist, den von einem entsprechenden Bearbeitungselement und/oder einer entsprechenden Bearbeitungseinheit (3) mit der Bodenoberfläche gebildeten Winkel zu ermitteln.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (11) eine Höhenmessvorrichtung umfasst, die geeignet ist, die von dem Bearbeitungselement und/oder der Bearbeitungseinheit (3) relativ zur Bodenoberfläche eingenommene Höhe zu ermitteln.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechen Zinkenarme (7) umfasst, die über eine Kurvenbahn geschwenkt werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Fahrgeschwindigkeitssensor (17) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Drehzahlsensor (18) umfasst, der geeignet ist, die Anzahl der Umdrehungen der Bearbeitungseinheit (3) und/oder des Bearbeitungselements zu ermitteln.