DE69619006T2

DE69619006T2 - Automatisches Messerschärfverfahren für Feldhäcksler

Info

Publication number: DE69619006T2
Application number: DE69619006T
Authority: DE
Inventors: Bert J.F. Paquet
Original assignee: CNH Belgium NV
Current assignee: CNH Industrial Belgium NV
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2016-03-22
Also published as: EP0734647A1; US5743073A; GB9506692D0; EP0734647B1; DE69619006D1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatischen Steuerung des Schärfens der Messer einer Messertrommel in einem Feldhäcksler. Die Erfindung ergibt Verbesserungen der Messertrommel-Messerschärfsysteme der in der EP-A-0 444 916 beschriebenen Art.
In der EP-A-0 444 916 ist eine Messerschärfvorrichtung zum Schärfen der Messertrommel-Messer in einem Feldhäcksler offenbart. Diese Vorrichtung schließt einen Schärfstein ein, der entlang von Führungsteilen benachbart zu einer rotierenden Messertrommel hin und her angetrieben wird, um die Messer der Messertrommel zu schärfen, wobei die Messer eine Bahn durchlaufen, die einen Zylinder umgrenzt. Es ist eine Steuerschaltung vorgesehen, so daß ein Fahrer den Schärfvorgang durch Betätigen von Schaltern in der Kabine des Feldhäckslers steuern kann.
Diese Vorrichtung ist mit einem Schrittbewegungsmechanismus zur Bewegung des Schärfsteines über eine kleine feste Strecke gegenüber der Messertrommel nach unten bei jeweils zwei Hüben des Steins ausgerüstet. Entsprechend ist die Menge an Material, die von den Messern abgeschliffen wird, während jeweils zwei Hüben des Steins im wesentlichen gleich. Die Führungsteile nehmen die Reaktionskräfte des Steins auf und können geringfügig in ihrem Mittelbereich nach oben gebogen werden, wenn zuviel Material auf einmal fortgeschliffen wurde. Dies führt zu einer geringfügig trommelförmigen Messertrommel, an die kein geradliniger Scherbalken innerhalb eines sehr engen Bereiches angepaßt werden kann, so daß keine wirkungsvolle Betriebsweise der Messertrommel-Scherbalken-Kombination erzielt werden kann.
Um hierfür Abhilfe zu schaffen, kann man wählen, den Schrittbewegungsmechanismus so auszubilden, daß er lediglich eine sehr kleine Menge an Material während jeweils zwei Hüben entfernt, doch führt dies zu übermäßig langen Schleifintervallen, die die normalen Erntevorgänge unterbrechen.
Eine weitere Lösung ist in der EP-A-0 427 297 vorgeschlagen, bei der der Schleifstein mit Hilfe eines Motors bewegbar ist, der dazu verwendet werden kann, den Schleifstein am Ende des Schärfzyklus in kleineren Schritten in Richtung auf die Messer zu bewegen, derart, daß die Menge an abgeschliffenem Material entsprechend abnimmt. Eine derartige Ausführungsform erfordert einen zusätzlichen Motor und zugehörige Steuereinrichtungen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein automatisches Messerschärfverfahren für einen Feldhäcksler zu schaffen, das keine zusätzlichen mechanischen Bauteile gegenüber der EP-A-0 444 916 erfordert und dennoch einen guten Fertigbearbeitungsdurchlauf zur Messertrommel hin ergibt, um eine enge und gleichförmige Scherbalken-Einstellung zu ermöglichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schärfen einer Messertrommel in einem Feldhäcksler geschaffen, der eine in Drehung versetzbare Messertrommel, Messertrommel-Schärfeinrichtungen, Einrichtungen zum Bewegen der Schärfeinrichtung entlang einer Bahn benachbart zu der Messertrommel und Einrichtungen zum Bewegen der Schärfeinrichtung in Richtung auf die Messertrommel aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

– Drehen der Messertrommel mit einer Drehgeschwindigkeit, und
– Bewegen der Schärfeinrichtung vorwärts und rückwärts entlang der Bahn mit einem ersten Geschwindigkeitsverhältnis bezüglich der Messertrommel-Drehgeschwindigkeit.

Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es den weiteren Schritt der:

– Bewegung der Schärfeinrichtung zumindest einmal entlang der Bahn mit einem zweiten Geschwindigkeitsverhältnis bezüglich der Messertrommel-Drehgeschwindigkeit umfaßt, wobei das erste Geschwindigkeitsverhältnis beträchtlich größer als das zweite Geschwindigkeitsverhältnis ist.

Ein Feldhäcksler gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wir nunmehr ausführlicher in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Seitenansicht eines Feldhäckslers ist, bei dem die Erfindung verwirklicht ist,
2 eine schematische Seitenansicht eines Mechanismus zum Schärfen der Messer eines Feldhäckslers ist,
3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils III in verringertem Maßstab ist,
4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV nach 2 ist,
5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V nach 2 ist, und
6 ein Logik-Flußdiagramm ist, das die Schritte erläutert, die von einem System zur Steuerung des Schärfmechanismus nach 2 ausgeführt werden.
Die 1–3 zeigen einen Feldhäcksler und ein Messerschärfssystem, wie es in der EP-A-0 444 916 beschrieben ist. Der Feldhäcksler umfaßt einen Hauptrahmen 1, auf dem mit dem Boden in Eingriff kommende Räder 2 und 3 befestigt sind, und der mit einem Mais-Erntevorsatz versehen ist (der strichpunktiert gezeigt ist). Der Feldhäcksler schließt obere und untere vordere Zuführungswalzen 5 und 6 gefolgt von oberen und unteren hinteren Zuführungswalzen 7 und 8 ein, die so betrieben werden, daß sie Erntematerial von dem Vorsatzgerät 4 einer üblichen Messertrommel 9 zuführen, deren Messer 10 mit einem festen Scherbalken oder einer Gegenschneide 11 zusammenwirken, die an der Unterkante einer Messertrommel-Einlaßöffnung angebracht ist. Der Auslaß des Messertrommel-Gehäuses steht mit dem Einlaß eines Gebläses 12 in Verbindung, dessen Auslaß mit dem normalen Auswurfbogen 13 versehen ist, der von dem Fahrer so eingestellt werden kann, daß er das zerkleinerte Erntematerial in der erforderlichen Weise gelenkt wird, normalerweise auf einen Erntewagen, der sich entlang der Erntemaschine bewegt, oder der in manchen Fällen hinter der Erntemaschine geschleppt wird.
Die Messertrommel 9 ist mit einem Messerschleif- oder Schärfmechanismus versehen, der allgemein bei 14 gezeigt ist (2), wobei die Hauptbauteile dieses Gerätes einen massiven zylindrischen Schleif- oder Schärfstein 15 einschließen, der in einstellbarer Weise in einer Büchse 16 befestigt ist, die mit Außengewinde versehen ist und von einer Gewindebohrung in einem Schlitten 17 für den Schärfstein aufgenommen ist. Das obere Ende der Büchse 16 ist mit einem verzahnten Schrittbewegungsring 18 versehen, und es ist eine Öffnung durch den Schlitten 17 hindurch vorgesehen, wobei die Öffnung mit Gewinde versehen ist, um eine Gewindestange 19 aufzunehmen, die mit einem Handgriff 20 versehen ist. Die Stange 19 wirkt über eine Feder 21 (5) auf einen Kunststoffeinsatz 22 und drückt diesen in Eingriff mit dem Außengewinde der Büchse 16. Wenn die Feder 21 in geeigneter Weise durch Drehen der Stange 19 unter Verwendung des Handgriffs 20 zusammengedrückt wird, so wird der Einsatz 20 auf das Büchsengewinde gedrückt, um auf diese Weise eine unbeabsichtigte Drehung der Büchse 16 zu verhindern. Die Wirkung des Einsatzes 20 ist derart, daß er eine unbeabsichtigte Bewegung der Büchse 16 aufgrund von Schwingungen verhindert, jedoch in keiner Weise die Drehung der Büchse 16 als Ergebnis der Betätigung des Schrittbewegungsmechanismus für den Stein 15 verhindert, der nach jeweils zwei Hüben des Steins oder des Schlittens 17 gegenüber der Messertrommel 9 bewirkt wird. Der Schrittbewegungsmechanismus umfaßt den Schrittbewegungsring 18 und eine Auslösevorrichtung 23 (3), die auf einer der Führungsschienen für den Schlitten 17 befestigt ist. Weil der Schrittbewegungsring 18 mit dem Auslöseelement 23 alle zwei Hübe des Schlittens 17 in Eingriff kommt, wird der Ring 18 und damit die Büchse 16 im wesentlichen um eine Zahnbreite gedreht, so daß der Stein 15 über eine kleine Strecke gegenüber dem Messerkopf 9 nach unten bewegt wird, um eine Abnutzung des Steins während des Schärf- oder Schleifvorganges über die zumindest zwei Hübe des Mechanismus zu kompensieren.
Der Schlitten 17 weist einen Bundring 24 auf, der eine Führungsstange 25 mit kreisförmigem Querschnitt über (nicht gezeigte) Lager aufnimmt, die die Bewegung des Schlittens hin und her entlang dieser Führungsstange erleichtern. Eine zweite Führung 26 in Form einer Schiene oder eines Streifens aus Metall mit rechtwinkligem Querschnitt ist vorgesehen, und eine Rolle 27 ist auf dem Schlitten 17 vorgesehen, um mit einer Unterseite der Führungsschiene 26 in Eingriff zu kommen. Eine Führungsplatte 28 ist auf dem Schlitten 17 vorgesehen und steht mit Gleiteingriff mit der Oberseite der Führungsschiene 26. Die rechtwinklige Führungsschiene 26 ist auf den Seitenwänden 29 des Messertrommel-Gehäuses über jeweilige L-förmige Haltebügel 30 befestigt, während die kreisförmige Führungsstange 25 auf L-förmigen Haltebügeln 31 befestigt ist, die an den Seitenwänden 29 angebracht sind. Wie dies in 3 gezeigt ist, ist der Auslösemechanismus 23 auf einer Halterung 32 befestigt, die an der Führungsschiene 26 angebracht ist.
Ein Gleichstrommotor 33 ist an einem Haltebügel 34 befestigt, der an einem der Haltebügel 31 angebracht ist, und eine Ausgangswelle 35 des Motors trägt ein Kettenrad 36, das über eine Kette 37 mit einem Kettenrad 38 verbunden ist, das auf einer Stummelwelle 39 befestigt ist, die in dem Haltebügel 34 drehbar gelagert ist und ein weiteres Kettenrad 40 unterhalb des Haltebügels 34 trägt. Das Kettenrad 40 nimmt eine Kette 41 auf, die sich um ein zweites Kettenrad 42 erstreckt, das auf einer Stummelwelle 43 befestigt ist, die drehbar in einem Haltebügel auf dem entsprechenden Haltebügel 31 drehbar gelagert ist. Es ist zu erkennen, daß sich die Kette 41 über die volle Breite der Messertrommel 9 erstreckt, wobei die Kettenräder 40 und 42 außerhalb der jeweiligen Seitenwände 21 des Messertrommel-Gehäuses angeordnet sind und die Erstreckung von zwei Strängen der Kette festlegen.
Die Kette 41 ist mit dem Schlitten 17 über ein Kupplungsteil 44 gekoppelt, das ein gegossenes L-förmiges Element ist, wobei das äußere Ende eines Schenkels dieses Elementes zwischen zwei Gliedern der Kette 41 angebracht ist, während der andere Schenkel schwenkbar an dem Bundring 24 des Schlittens 17 befestigt ist. Diese Schwenkbefestigung der Kupplung 44 erfolgt über eine Schraube 45, und es ist zu erkennen, daß die Schwenkachse, die sich durch diese Schraube ergibt, im wesentlichen koaxial zur Drehachse der Kettenräder 40 und 42 ist, wenn sich der Schlitten 17 am einen oder anderen Ende eines Hubes befindet. In den Zwischenstellungen liegt die durch die Schraube 45 gebildete Schwenkachse parallel zu den Drehachsen der Kettenräder 40 und folgt tatsächlich einer Linie, die die Mittelpunkte dieser beiden Kettenräder verbindet. Dies ist eine Bedingung, weil, wenn sich die Kupplung 44 um die Kettenräder 40, 42 herumbewegt, wenn sie diese erreicht, um eine bogenförmige Bewegung für eine Bewegung von einem Strang der Kette 41 zu einem anderen durchzuführen, und unter Berücksichtigung der Tatsache, daß sich die Kette kontinuierlich in der gleichen Richtung bewegt, dem Schlitten 17 keine Bewegung erteilt werden darf und eine Totgangbewegung erforderlich ist. Sobald die Kupplung 44 sich von einem Strang der Kette 41 zum anderen bewegt hat, wirkt sie wieder auf den Schlitten 17 ein und bewegt diesen über die Messertrommel 9 hinweg für den nächsten Schleifhub.
Ein elektrischer Steinsensor 46 ist benachbart zum unteren Ende der Büchse 16 an der Seite der Maschine angeordnet, an der der Motor 33 angeordnet ist, wobei der Sensor 46 durch einen NAMUR-Sensor gebildet ist, der durch das untere Ende der Büchse 16 betätigt wird, wenn die letztere schrittweise auf eine Höhenlage in der Nähe des Sensors 46 bewegt wird. Wenn dies eintritt, wird das Signal von dem Sensor 46 (nicht gezeigten) elektrischen Schaltungen zugeführt, in denen ein Mikroprozessor mit einem Programm entsprechend der 6 geladen ist, das die Auslösung eines Alarms hervorruft, wodurch angezeigt wird, daß der Stein ersetzt oder gegenüber der Büchse 16 neu ausgerichtet werden muß. Wenn eine Steineinstellung ausgeführt werden muß, so wird die Büchse 16 in einer Richtung entgegengesetzt zur Schrittbewegungsrichtung gedreht, und der Stein 15 wird weiter in die Büchse hinein bewegt, um eine gewisse Länge des Steins für weitere Schleifvorgänge freizulegen.
Ein Ruhestellungs-/Park-Sensor 48 ist benachbart zum Bundring 24 des Schlittens 17 an der Seite der Maschine vorgesehen, an der der Motor 33 angeordnet ist und dieser Sensor wird durch einen Ansatz 49 des Bundringes betätigt. Dieser Sensor ist in gleicher Weise durch einen NAMUR-Sensor gebildet, der mit der durch den Mikroprozessor gesteuerten elektrischen Schaltung verbunden ist. Jedesmal wenn der Schlitten 17 zur Seite der Maschine zurückkehrt, an der der Motor 33 angeordnet ist, wird der Ruhestellungs-/Park-Sensor 48 betätigt und signalisiert dem Mikroprozessor, daß sich der Schlitten 17 in seiner Ruhestellung befindet.
Wenn der Schärfvorrichtungs-Antriebsmotor 33 angesteuert wird, wie dies nachfolgend unter Bezugnahme auf 6 erläutert wird, so wird die Ausgangswelle 35 kontinuierlich in einer Richtung gedreht, wodurch das Kettenrad 36 in der gleichen Richtung angetrieben wird und somit die Kette 37 kontinuierlich antreibt. Das Kettenrad 38 wird andererseits durch die Kette 37 angetrieben, und hierdurch wird die Stummelwelle 39 und das darauf befestigte Kettenrad 40 angetrieben. Das Kettenrad 40 treibt die Kette 41 kontinuierlich und in der gleichen Richtung an, wobei das Kettenrad 42 als Leerlauf-Kettenrad wirkt. Sobald die Kette 41 angetrieben wird, nimmt sie die Kupplung 44 mit, so daß der Schlitten 17 von der Ruhe- oder Parkstellung nach 3 über die Messertrommel 9 hinweg (nach links gemäß 3) bewegt wird, worauf die Messer 10 mit dem Schärfstein 15 in Eingriff kommen (weil sich die Messertrommel dreht), so daß sie geschliffen oder geschärft werden. Der Schlitten 17 setzt seine Bewegung über die Messertrommel 9 hinweg fort, bis die Kupplung 44 das Kettenrad 42 erreicht, und sie muß dann um dieses herumlaufen, um sich von einem Strang der Kette zum anderen zu bewegen. Während sich die Kupplung 44 um das Kettenrad 42 herumbewegt, erfolgt keine Bewegung des Schlittens 17, wie dies bereits erläutert wurde, weil sich jedoch der Stein 15 außerhalb der Messertrommel-Gehäuseseitenwand 29 befindet, ergibt sich keine Berührung zwischen den immer noch rotierenden Messertrommel-Messern 10 und dem Stein 15. Sobald die Kupplung 44 um das Kettenrad 43 herumgelaufen ist, setzt sie ihre Bewegung entlang des entgegengesetzten Stranges der Kette 41 fort und bewegt daher den Schlitten 17 zurück über die Messertrommel 9 hinweg zu seiner ursprünglichen Stellung, wobei die Messer 10 erneut mit dem Stein 15 während dieser Rücklaufbewegung des Schlittens in Eingriff kommen. Wenn die Kupplung 44 zum Kettenrad 40 zurückkehrt, betätigt der Ansatz 49 auf dem Schlitten-Bundring 44 den Sensor 48, obwohl dies nicht notwendigerweise den Motor 33 abschaltet, wie dies weiter unten erläutert wird. Die Kupplung 44 bewegt sich dann weiter um das Kettenrad 40, wobei angenommen wird, daß ein weiterer Durchlauf des Steins erfolgen soll, wobei der Schlitten 17 erneut pausiert, während diese Bewegung der Kupplung um das Kettenrad 40 erfolgt. Somit bewegt sich die Kupplung 44 zurück auf ihren ursprünglichen Strang der Kette 41 und beginnt dann, den Schlitten 17 zurück über die Messertrommel 9 hinweg mitzunehmen, und so weiter. Diese kontinuierliche Bewegung des Schleifsteines 15 hin und her über die Messertrommel 9 wird bis zu der Zeit fortgesetzt, zu der der Schleifvorgang gestoppt werden soll.
Wenn der Schlitten 17 den ersten beschriebenen Durchlauf über die Messertrommel 9 hinweg ausführt, kommt die Auslösevorrichtung 23 mit einem Zahn des Schrittbewegungsringes 18 in Eingriff und dreht somit diesen Ring über ungefähr eine Zahnbreite, wodurch entsprechend die Stein-Büchse 16 schrittweise bewegt wird, um die Arbeitsfläche des Steines 15 geringfügig näher an den Zylinder zu bewegen, der von den Spitzen der Messer 10 umschrieben wird, wobei der Stein eine Linie auf dem Umfang des Zylinders durchläuft, die im wesentlichen parallel zur Drehachse der Messertrommel 9 ist. Dieser Schrittbewegungsvorgang erfolgt jedesmal dann, wenn sich der Schlitten 17 zur linken Seite (gemäß 3 der Zeichnungen) bewegt, d. h. am Ende von jeweils zwei Hüben des Schleifmechanismus.
Wie dies weiter oben erläutert wurde, sind der Steinsensor 46 und der Ruhestellungs-Sensor 48 mit der durch einen Mikroprozessor gesteuerten elektrischen Schaltung verbunden, die weiterhin Einrichtungen zur Lieferung von Antriebsleistung an den Motor 33 umfaßt. Diese Leistungseinrichtungen sind durch einen oder mehrere SMARTFET's (Feldeffekttransistoren mit integrierter Intelligenz) gebildet, die durch den Mikroprozessor gesteuert werden, um einen kontinuierlichen oder impulsförmigen Strom an den Motor 33 zu liefern. Im letzteren Fall wird der Motor 33 mit einer verringerten Drehgeschwindigkeit verglichen mit dem Betrieb mit kontinuierlichem Strom angetrieben. Die SMARTFET's sind so betreibbar, daß sie ein Rückführungssignal an den Mikroprozessor hervorrufen, wenn Betätigung dieser Bauteile keinen Stromfluß an den Gleichstrommotor 33 hervorruft oder wenn ein übermäßiger Strom und eine Überhitzung auftritt. Ein fehlender Stromfluß kann sich aufgrund einer Stromkreisunterbrechung ergeben, wie sie beispielsweise durch eine gebrochene Leitung hervorgerufen wird. Ein übermäßiger Strom kann durch einen Kurzschluß oder eine mechanische Blockierung des Motors 33 hervorgerufen werden.
Die elektrische Schaltung umfaßt weiterhin Betätigungsschalter auf einem (nicht gezeigten) Bedienfeld, um es dem Fahrer zu ermöglichen, alle Vorgänge auf einem Bedienfeld zu steuern, das von seiner Fahrerposition in der Fahrerkabine 60 zugänglich ist. Die Betätigungsschalter umfassen Schalter zur Auswahl eines 1-, 2- oder 3-Minuten Schärfzyklus sowie einen Stop-Schalter für eine manuelle Unterbrechung des Schärfvorganges.
Das Bedienfeld umfaßt weiterhin Alarmeinrichtungen, die optisch, wie z. B. das Aufleuchten von LED (Leuchtdioden) oder einer Warnnachricht auf der Anzeige eines Monitors, oder akustisch, wie z. B. ein Summer oder ein Horn sein können. Diese Bauteile werden in gleicher Weise durch den Mikroprozessor gesteuert und sind in der elektrischen Schaltung enthalten.
Die Drehzahl (RPM) der Messertrommel 9 wird durch einen NAMUR-Sensor überwacht, der benachbart zu einem Vorsprung auf der rotierenden Achse der Messertrommel 9 angeordnet ist, um auf diese Weise Ausgangsimpulse mit einer Rate proportional zur Drehgeschwindigkeit der Messertrommel zu erzeugen. Diese Impulse werden in gleicher Weise dem Mikroprozessor über die elektrischen Schaltungen zugeführt. Dieser Sensor und die anderen NAMUR-Sensoren können genauso durch andere eine magnetisch änderbare Reluktanz aufweisende, Hall-Effekt- oder ähnliche Geräte oder durch Schalter gebildet sein.
6 erläutert die Betriebsweise des Messerschärfsystems gemäß der Erfindung, wie sie von dem Programm ausgeführt wird, das in den Mikroprozessor geladen wird. Dieses Programm umfaßt eine Routine SCHÄRFEN, die von einer (nicht gezeigten) HAUPTROUTINE aufgerufen wird, wenn der Fahrer einen der Schärfzyklus-Schalter auf dem Bedienfeld auswählt. Im Schritt 101 wird eine Adresse in einem RAM-Speicher der elektrischen Schaltung mit einer variablen TIME geladen, die die ausgewählte Zykluszeit darstellt. Das Programm geht dann zum Schritt 102 über, in dem eine Variable SPEED mit dem Zahlenwert 1 geladen wird. Die Variable SPEED wird später bei der Bestimmung des Verhältnisses der Motorbetätigungszeit gegenüber der abgelaufenen Zeit verwendet. Bei einem Wert von 1 ergibt sich eine konstante Zuführung des Stromes zum Motor 23, bei einem Wert von 0,25 wird die Stromzufuhr periodisch unterbrochen, so daß der Strom dem Motor lediglich während eines Viertels jeder Periode zugeführt wird. Die SMARTFET's können somit zur Erzeugung eines impulsbreitenmodulierten Stromes an den Motor 33 verwendet werden.
Im Schritt 103 prüft das Programm das Eingangssignal von dem Steinsensor 46. Dieser Sensor wird durch das untere Ende der Büchse 16 betätigt, wenn der Stein 15 durch den Schrittbewegungsmechanismus so weit nach unten bewegt wurde, daß er ersetzt oder gegenüber der Büchse 16 neu eingestellt werden muß. Wenn eine derartige niedrige Position festgestellt wurde, geht das Programm zum Schritt 104 über, in dem ein Summer ertönt und eine Warnnachricht auf dem Monitor angezeigt werden kann. In einem weiteren Schritt 105 kehrt das Programm zur Hauptroutine zurück.
Wenn der Sensor 46 nicht betätigt ist, geht das Programm vom Schritt 103 auf den Schritt 106 über, in dem die Drehgeschwindigkeit der Messertrommel 9 mit einem Schwellenwert verglichen wird. Diese Drehgeschwindigkeit wird in einer getrennten (nicht gezeigten) RPM-Routine ermittelt, die kontinuierlich die Anzahl der Impulse zählt, die von dem NAMUR-Sensor benachbart zur Drehachse der Messertrommel während eines vorgegebenen Zeitintervalls erzeugt werden. Wenn die Anzahl der Impulse unterhalb des Schwellenwertes liegt, so hat die Messertrommel 9 nicht die vorgegebene Drehgeschwindigkeit erreicht, die für ein einwandfreies Messerschärfen erforderlich ist: weil die Zeit für das Schärfen der Messer festgelegt ist, wie dies weiter oben erläutert wurde, erfordert eine einwandfreie Messerschärfung, daß sich die Messertrommel mit zumindest irgendeiner vorgegebenen Drehgeschwindigkeit dreht. Andernfalls kann kein ausreichendes Messerschärfen innerhalb des ausgewählten Zeitintervalls erfolgen.
Das Programm geht dann zu den Schritten 104 und 105 über, um einen Summer ertönen zu lassen, um eine Warnmitteilung an den Fahrer anzuzeigen und um zur Hauptroutine zurückzukehren. Hierbei wird der Fahrer aufgefordert, die Drehzahl der Messertrommel 9 zu vergrößern, beispielsweise durch Einkuppeln einer Kupplung in dem Messertrommel-Antriebsstrang oder durch Erhöhen der Drehzahl des Motors des Feldhäckslers.
Wenn die Messertrommel 9 die erforderliche Drehgeschwindigkeit aufweist, geht das Programm zum Schritt 107 über, in dem die SMARTFET's betätigt werden, um den Motor 33 anzusteuern. Weil die Variable SPEED auf 1 gesetzt ist, ergibt sich eine kontinuierliche Zufuhr des Stromes an den Motor 33.
Am nächsten Schritt 108 prüft das Programm, ob der Fahrer einen manuellen Stopbefehl über den STOP-Schalter an dem Bedienfeld gibt. Wenn er dies tut, überprüft das Programm im Schritt 109, ob der Ruhestellungs-/Park-Sensor 48 betätigt ist, um anzuzeigen, daß sich der Schlitten 17 in seiner Ruhestellung befindet. Unter der Annahme, daß der Sensor 48 nicht betätigt ist, geht das Programm zum Schritt 110 über, in dem der Motor 33 weiterhin angesteuert wird, um den Schlitten 17 entlang der Messertrommel 9 zu bewegen, und das Programm kehrt dann zum Ruhestellungs-Testschritt 109 zurück. Diese Schleife wird wiederholt, bis der Schlitten 17 seine Ruhestellung erreicht, wodurch der Sensor 48 betätigt wird. Das Programm geht dann zum Schritt 111 über, um die SMARTFET's abzuschalten und den Motor 33 anzuhalten, während sich der Schlitten 17 in seiner Ruhestellung benachbart zur Messertrommel-Seitenwand 29 befindet. Eine Nachricht kann am Schritt 112 dem Fahrer angezeigt werden, und das Programm kehrt dann im Schritt 113 zur Hauptroutine zurück.
Wenn kein manueller Stopbefehl im Schritt 108 festgestellt wird, so wird das Eingangssignal von dem Steinsensor 114 in der gleichen Weise wie im Schritt 103 geprüft, um festzustellen, ob eine Einstellung des Steins 15 erforderlich ist. Wenn der Steinsensor 46 betätigt ist, springt das Programm zur Schleife 109–110, während der die Bewegung des Schlittens 17 fortgesetzt wird, bis der Letztere seine Ruhestellung erreicht. Wie dies weiter oben beschrieben wurde, wird der Motor 33 dann im Schritt 111 gestoppt. Wie im Schritt 104 kann ein Summer ertönen und eine Warnnachricht, die aussagt, daß der Stein 15 eine Einstellung oder einen Ersatz erfordert, kann dem Fahrer im Schritt 112 angezeigt werden.
Wenn der Steinsensor 46 nicht betätigt ist, geht das Programm vom Schritt 114 zum Schritt 115 über, in dem die Drehzahlprüfung der Messertrommel des Schrittes 106 wiederholt wird. Wenn die Drehgeschwindigkeit der Messertrommel 9 unterhalb des minimalen Wertes liegt, springt das Programm in gleicher Weise zur Schleife 109–110 und von diesem bei Rückkehr des Schlittens 17 zu seiner Ruhestellung zum Schritt 111, um den Motor 33 zu stoppen. Im Schritt 112 kann ein Summer ertönen, und eine RPM-(Drehzahl-)Fehlernachricht kann dem Fahrer angezeigt werden.
Wenn die Drehzahl der Messertrommel 9 oberhalb des Minimalwertes liegt, so wird der Status der SMARTFET's in den Schritten 116 und 117 geprüft. Wenn ihr Rückführungssignal im Schritt 116 keinen Stromfluß anzeigt, oder wenn im Schritt 117 ein übermäßiger Strom angezeigt wird, so verzweigt sich das Programm unmittelbar zum Schritt 111, um die SMARTFET's abzuschalten, bevor irgendwelche zusätzliche Schäden an dem Motor 33 und dessen Schaltungen hervorgerufen werden. Im Schritt 112 wird ein Summer betätigt, und eine Warnnachricht erscheint auf der Anzeige.
Wenn kein Motor- oder Schaltungsfehler in den Schritten 116 und 117 festgestellt wird, geht das Programm zum Schritt 118 über, an dem die Variable TIME verkleinert wird. Beim nächsten Schritt 119 wird dieser Wert mit 0 verglichen, um festzustellen, ob die volle ausgewählte Zykluszeit abgelaufen ist. Wenn dies nicht der Fall ist, so verzweigt sich das Programm zurück zum Schritt 108, um eine Schleife 108, 114–119 zu bilden, die wiederholt ausgeführt wird, bis ein manueller Stopbefehl im Schritt 108 festgestellt wird, eine fehlerhafte Betriebsbedingung in einem der Schritte 114–117 auftritt oder bis die Zykluszeit abgelaufen ist. In der Zwischenzeit bewegt der Motor 30 den Schärfstein weiterhin benachbart zur Messertrommel 6, und am Ende von jeweils zwei Hüben des Schleifmechanismus 14 wird der Schrittbewegungsmechanismus betätigt, um den Stein 15 in Richtung auf die Messertrommel 9 zu betätigen.
Am Ende der ausgewählten Zykluszeit ist die Variable TIME auf Null verkleinert, und die Prüfung im Schritt 109 erweist sich als wahr. Das Programm wird geht dann zum Schritt 120 über, an dem die Position des Schlittens 17 in der gleichen Weise wie im Schritt 109 überprüft wird. Wenn sich der Schlitten 17 nicht in seiner Ruhestellung befindet, wie dies mit Hilfe des Ruhestellungs-Sensor 48 festgestellt wird, tritt das Programm in eine Schleife 120–121 ein, die wiederholt ausgeführt wird und während der der Motor 33 weiter mit voller Drehzahl angetrieben wird.
Wenn der Sensor 48 durch den Schlitten 17 betätigt wird, der in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, so geht das Problem zum Schritt 122 über, in dem die Variable SPEED mit einem kleineren Wert als 1 geladen wird, beispielsweise 0,25.
Entsprechend wird ein unterbrochener Strom dem Motor 33 zugeführt, der nunmehr den Stein 15 mit einer wesentlich verringerten Geschwindigkeit entlang der rotierenden Messertrommel 9 antreibt.
Das Programm tritt in eine Schleife 123–124 ein, die ähnlich der Schleife 120–121 ist. Als Ergebnis führt der Schleifmechanismus 14 zwei Hübe mit einer niedrigen Geschwindigkeit entlang der Messertrommel 9 aus, bis sich der Schlitten 17 erneut in seiner Ruhestellung befindet. Während dieser langsamen Durchläufe des Steines 15 wird von diesem mehr und mehr Material von den Kanten der Messer 10 abgeschliffen, so daß das Material gleichförmiger entfernt wird und die Reaktionskräfte auf die Schlittenführungsteile 25, 26 entsprechend verringert werden. Die Bewegungsbahn des Steines ist nunmehr geradliniger, so daß die geschliffene Messertrommel 9 eine bessere zylindrische Form erhält, die in genauerer Weise an den Scherbalken 11 angenähert werden kann. Diese Form ermöglicht es somit, den Scherbalken 11 besser an die rotierende Messertrommel 9 in einer weiteren hier nicht beschriebenen Operation anzupassen.
Wenn sich der Schlitten 17 nach zwei Hüben zurück in seiner Ruhestellung befindet, so erweist sich die Prüfung im Schritt 123 als wahr, und das Programm geht zum Schritt 125 über, in dem die SMARTFET's abgeschaltet werden, um den Motor 33 zu stoppen. Der Schleifvorgang ist nunmehr erfolgreich abgeschlossen, und das Programm kehrt am Schritt 126 zur Hauptroutine zurück.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Durchführung des Schärfens der Messertrommel-Messer ergibt. Das Schärfverfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform beinhaltet einen Schritt, in dem der Motor 33 den Stein 15 mit voller Geschwindigkeit entlang der rotierenden Messertrommel 9 antreibt, gefolgt von einem Fertigbearbeitungsschritt, in dem der Motor 33 den Stein 15 mit einer verringerten Geschwindigkeit entlang der Messertrommel antreibt. Diese Operation wird automatisch unter der Steuerung des Mikroprozessors ausgeführt.
Obwohl eine bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit speziellen Einzelheiten beschrieben wurde, ist es verständlich, daß verschiedene Modifikationen und Ersetzungen bei der beschriebenen Ausführungsform durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Beispielsweise kann die Logik in diskreten Logikschaltungen verwirklicht werden, statt in einem Mikroprozessor-Programm. Die NAMUR-Sensoren 46, 48 können durch andere Arten von Sensoren oder Schalter ersetzt werden, die in gleicher Weise die Nähe eines Bauteils des Schärfsystems feststellen können. Es ist weiterhin vorstellbar, den Stein 15 mit einer konstanten Rate während des gesamten Schärfzyklus zu bewegen und die Drehgeschwindigkeit der Messertrommel 9 während des letzten Hubes oder der letzten Hübe zu vergrößern, um ein kleineres Geschwindigkeitsverhältnis des Steins 15 gegenüber der Messertrommel-Geschwindigkeit zu erzielen, als während der vorhergehenden Hübe. In diesem Fall kommt weiterhin jedes der Messer 10 wesentlich mehr Male mit dem Stein 15 in Eingriff, wie zu Beginn des Schärfvorganges, derart, daß das Messermaterial in kleineren Teilen abgeschliffen wird und die Reaktionskräfte entsprechend verringert werden, so daß die Messer 10 gleichförmiger eingestellt werden.

Claims

Verfahren zum Schärfen einer Messertrommel in einem Feldhäcksler, der eine drehbare Messertrommel (9), eine Messertrommel-Schärfeinrichtung (15), Einrichtungen (33) zur Bewegung der Schärfeinrichtung (15) entlang einer Bahn benachbart zur Messertrommel (9) und eine Einrichtung zum Bewegen der Schärfeinrichtung (15) in Richtung auf die Messertrommel (9) umfaßt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: – Drehen der Messertrommel (9) mit einer Drehgeschwindigkeit, und – Bewegen der Schärfeinrichtung (15) zurück und vorwärts entlang der Bahn mit einem ersten Geschwindigkeitsverhältnis bezüglich der Messertrommel-Geschwindigkeit, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es den folgenden Schritt umfaßt: – Bewegen der Schärfeinrichtung (15) zumindest einmal entlang der Bahn mit einem zweiten Geschwindigkeitsverhältnis bezüglich der Messertrommel-Geschwindigkeit, wobei das erste Geschwindigkeitsverhältnis beträchtlich größer als das zweite Geschwindigkeitsverhältnis ist.
Schärfverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messertrommel-Geschwindigkeit im wesentlichen konstant ist.
Schärfverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es den weiteren Schritt des: – Stoppens der Schärfeinrichtung (15) in einer Ruhestellung benachbart zu der Messertrommel (9) umfaßt.
Schärfverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des ersten Bewegungsschrittes die Schärfeinrichtungen (15) in der Ruhestellung gestoppt werden.
Schärfverfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bewegungsschritt beginnt, wenn sich die Schärfeinrichtungen (15) in der Ruhestellung befinden, und endet, wenn die Schärfeinrichtungen (15) in die Ruhestellung zurückgekehrt sind.
Schärfverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bewegungsschritt den Teilschritt der Bewegung der Schärfeinrichtungen (15) in Richtung auf die Messertrommel (9) bei jedem einen oder mehreren Durchläufen entlang der Messertrommel (9) umfaßt.
Schärfverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schärfeinrichtungen (15) in Richtung auf die Messertrommel (9) über eine feste Strecke in Richtung auf die Messertrommel (9) bei jedem einen oder mehreren Durchläufen entlang des Pfades bewegt werden.
Schärfverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste oder der zweite Bewegungsschritt den Teilschritt der: – Überwachung der Messertrommel-Geschwindigkeit und Stoppen der Schärfeinrichtungen (15) in einer Ruhestellung umfaßt, wenn die Messertrommel-Geschwindigkeit unter eine vorgegebene Geschwindigkeit absinkt.
Scharfverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste oder zweite Bewegungsschritt den Teilschritt der: – Überwachung einer Variablen, die die Antriebsleistung der Bewegungseinrichtung darstellt, und des Stoppens der Schärfeinrichtungen (15) umfaßt, wenn die Antriebsleistung aus einem vorgegebenen Bereich herausfällt.
Schärfverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schärfeinrichtungen (15) einen Elektromotor (33) umfassen, und daß die Variable der dem Motor (33) zugeführte Strom ist.