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Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Maschine,
wie z. B. eine Mähmaschine,
die mit einem oder mehreren Mähgliedern
zum Mähen
von Gut versehen ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur
Verwendung einer landwirtschaftlichen Maschine, wie z. B. einer
Mähmaschine.
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Eine bekannte landwirtschaftliche
Maschine dieser Art ist eine sogenannte gezogene Mähmaschine
mit einem elastischen Stützträger, der
in einem beweglichen Hauptrahmen aufgehängt ist und sich im wesentlichen
in horizontaler Richtung und rechtwinklig zur Arbeitsrichtung erstreckt,
wobei an dem Stützträger eine
Reihe von Messern angebracht ist, die nebeneinander angeordnet und
in entgegengesetzten Richtungen um aufwärts gerichtete, zugehörige Achsen
drehbar sind. Über
den Stützträger ist ein
Teil des Gewichts dieser Reihe auf dem Boden abgestützt. Vor
dem Mähen
kann der Bodendruck des Stützträgers mittels
einer manuell gesteuerten Mehrfacheinstellung auf einen vorgegebenen
Bodendruck eingestellt werden. Auf diese Weise kann der Betrieb
der landwirtschaftlichen Maschine an die Bodenverhältnisse
angepaßt
werden. Die Mehrfacheinstellung kann nicht vom Schlepper aus betätigt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
landwirtschaftliche Maschine der im Oberbegriff angegebenen Gattung
zu verbessern. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, die landwirtschaftliche Maschine
derart auszubil den, daß sie
gemäß einem Gedanken
der Erfindung Vorrichtungen zur Ermittlung der Bodenbeschaffenheit
und gemäß einem
anderen Gedanken der Erfindung Vorrichtungen umfaßt, um das
durch die Bodenbeschaffenheit verursachte Verhalten zumindest eines
Teiles der landwirtschaftlichen Maschine zu ermitteln. Auf diese
Weise ist es möglich,
die landwirtschaftliche Maschine während des Mähens z. B. an die Veränderungen
der Bodenbeschaffenheit anzupassen. Dies hat einen verbesserten
Mähvorgang
zur Folge; die landwirtschaftliche Maschine kann mit höherer Geschwindigkeit bewegt
werden; die landwirtschaftliche Maschine ist weniger anfällig für Verschleiß oder Beschädigung, und
der Boden oder das Gut wird schonender behandelt.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis
zugrunde, daß die
Bodenbeschaffenheit nicht an jeder Stelle einer Parzelle gleich
ist, so daß ein
nur einmaliges Voreinstellen beispielsweise des Bodendruckes der landwirtschaftlichen
Maschine vor dem Mähen
einer Parzelle kein optimales Ergebnis liefert.
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Bei einem weichen Boden z. B. ist
ein zu hoher Bodendruck von Nachteil, weil in diesem Fall die Gefahr
besteht, daß der
Stützträger in den
Boden einsinkt und die Wurzeln des Gutes beschädigt, während z. B. bei einem harten
Boden ein zu geringer Bodendruck dazu führt, daß das Untergestell hochschnellt,
so daß der
Mähvorgang
unregelmäßig wird. Auch
bei einem unebenen Boden ist ein höherer Bodendruck von Vorteil.
Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich,
während
des Mähens
kontinuierlich eine optimale Einstellung zu erzielen, um bei minimalem
Bodendruck und minimaler Rückprallbewegung
zu mähen.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand
nicht einschränkender
Ausführungsbeispiele
und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine erste Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
Seitenansicht eines Teiles eines gezogenen Mähers gemäß der Erfindung;
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3 eine
Vorderansicht des in 2 gezeigten
Teiles der Maschine, wobei teilweise das Innere der Maschine gezeigt
ist, und
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4 eine
Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform
der Erfindung.
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In den die Ausführungsform schematisch darstellenden
Figuren sind entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt
einen Schlepper 36 mit einem gezogenen Mäher 37 und
einem Frontmäher 38,
der an dem Schlepper aufgehängt
ist. Im folgenden wird die Erfindung anhand eines gezogenen Mähers näher erläutert, obwohl
die Grundgedanken der Erfindung z. B. auch auf einen Frontmäher anwendbar sind.
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2 zeigt
in schematischer Darstellung eine Kombination aus Mäher und
Konditionierer mit Mähgliedern 1 und
dem Rotor 2 des Konditionierers. Der Befestigungsarm 3,
mittels dessen die gezogene Maschine an einen Schlepper angeschlossen
werden kann, ist nur teilweise gezeigt.
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Die landwirtschaftliche Maschine
kann auch ohne Konditionierer ausgeführt sein.
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Es sind mehrere Mähglieder 1 gezeigt,
die nebeneinander angeordnet sind und sich zumindest im wesentlichen
in horizontaler Richtung und senkrecht zur Arbeitsrichtung (Pfeil
A) erstrecken, wobei alle Mähglieder
mit zwei Messern 4 versehen sind. Die nebeneinanderliegenden
Mähglieder 1 drehen sich
jeweils in entgegengesetzten Richtungen um entsprechende, aufwärts gerichtete
Achsen 5, wobei die Messer 4 einen Bewegungsweg
beschreiben, der den der unmittelbar daneben angeordneten Mähglieder 1 überlappt.
Jede Achse 5 ist etwas in Arbeitsrichtung (Pfeil A) nach
vorn geneigt, wie insbesondere in 2 gezeigt
ist. Das auf jeder Seite der landwirtschaftlichen Maschine angeordnete, äußere Mähglied 1 ist
mit einem Gutführungsglied 6 versehen,
das sich gemeinsam mit dem Mähglied
dreht.
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Wie insbesondere in 2 gezeigt, sind die Mähglieder 1 über einem
Stützträger 8 angeordnet, der
in der gezeigten Arbeitslage der landwirtschaftlichen Maschine auf
dem Boden abgestützt
ist und sich zumindest im wesentlichen in horizontaler Richtung
und senkrecht zur Arbeitsrichtung (Pfeil A) erstreckt. Unter jedem
Mähglied 1 ist
der Stützträger 8 mit
einem Führungsschuh 10 versehen,
der an der Vorderseite teilweise kreisrund ausgebildet ist. In dem
Stützträger 8 ist
eine Antriebsvorrichtung zum drehbaren Antrieb der Mähglieder 1 angeordnet,
wobei die Antriebsvorrichtung z. B. eine Antriebsstange 11 (siehe 3) umfaßt, die sich in Längsrichtung durch
den Stützträger erstreckt.
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Bei dieser Ausführungsform wird die Antriebsstange 11 nahe
ihren beiden Enden von einer (nicht sichtbaren) Welle angetrieben,
die koaxial zu der entsprechenden Achse 5 angeordnet ist
und sich durch das Gutführungsglied
erstreckt, wobei die (nicht sichtbare) Welle ihrerseits von einer
Welle 9 angetrieben ist, die sich durch den Rahmenträger 12 erstreckt,
der sich zumindest im wesentlichen parallel zum Stützträger 8 und
in einigem Abstand über
den Mähgliedern
erstreckt, wobei die Welle 9 ihrerseits von der Welle 15 angetrieben
ist, die an die Zapfwelle des Schleppers anzuschließen ist.
Alternativ kann die Antriebsstange 11 nur an einem Ende
angetrieben sein.
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Der Konditionierer 2 umfaßt eine
zylindrische Welle 13, die um ihre Achse drehbar ist und
sich zwischen dem Stützträger 8 und
dem Rahmenträger 12 zumindest
im wesentlichen parallel zu diesen Trägern 8 und 12 erstreckt,
wobei an der Welle 13 herausstehende Konditionierschlegel 14 angeordnet sind.
Die zylindrische Welle 13 wird nahe einem ihrer beiden
Enden von der Welle 9 mit Hilfe eines (nicht sichtbaren)
Getriebes drehbar angetrieben, das in einem Getriebegehäuse 16 angeordnet
ist, wobei das Getriebe an der entsprechenden Seite der landwirtschaftlichen
Maschine angeordnet ist und durch eine Kette gebildet sein kann,
die über
ein auf der entsprechenden Welle 9 und der zylindrischen
Welle 13 angeordnetes Zahnrad läuft. Der Konditionierer ist
teilweise von einer Abdeckung 17 umgeben, die sich zumindest
im wesentlichen parallel zur zylindrischen Welle 13 erstreckt.
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Mit Hilfe eines Plattenelements 18 auf
jeder Seite der landwirtschaftlichen Maschine sind der Stützträger 8 und
der Rahmenträger 12 miteinander zur
Bildung eines Untergestells 19 verbunden, das zumindest
im wesentlichen seine Form beibehält. Dieses Untergestell 19 ist
an einem Traggestell 20 befestigt, das mit Hilfe eines
auf jeder Seite der landwirtschaftlichen Maschine angeordneten Rades 21 über den
Boden 7 bewegt werden kann und auf der einen Seite durch
diese Räder 21 und
auf der anderen Seite durch den an den Schlepper angeschlossenen
Befestigungsarm 3 abgestützt ist. Das Traggestell 20 behält zumindest
im wesentlichen seine Form bei und umfaßt einen Rahmenträger 22,
der sich zumindest im wesentlichen parallel zum Rahmenträger 12 erstreckt,
wobei an dem Rahmenträger 22 der
Befestigungsarm 3 um eine aufwärts gerichtete Achse 23 schwenkbar
angebracht ist. An jeder Seite der landwirtschaftlichen Maschine
ist ein entsprechender Rahmenarm 24 angeordnet, der an
dem Rahmenträger 22 starr
befestigt ist und sich relativ zur Arbeitsrichtung (Pfeil A) schräg nach hinten
und unten erstreckt. Am anderen freien Ende dieses Rahmenarms 24 ist
ein entsprechendes Ende von Armen 25 bzw. 26 um
Schwenkachsen 27 bzw. 28 frei schwenkbar angeordnet,
die sich im wesentlichen in horizontaler Richtung und parallel zum
Rahmenträger 22 erstrecken.
In der gezeigten Arbeitslage der landwirtschaftlichen Maschine erstreckt
sich der Arm 25 im wesentlichen in horizontaler Richtung,
während
sein anderes Ende um eine sich zumindest im wesentlichen parallel
zur Schwenkachse 27 erstreckende Schwenkachse 29 frei
schwenkbar mit dem Plattenelement 18 des Untergestells 19 verbunden ist
und dadurch gewährleistet,
daß das
Untergestell zumindest im wesentlichen nur in der Höhe verstellt werden
kann. An seinem anderen Ende ist der Arm 26 an der Nabe
des Rades 21 befestigt, so daß er um die Radachse 30 frei
drehbar ist. Die Position des Ar mes 26 relativ zum Boden 7 ist
mittels des Stellelements 31 einstellbar, das bei dieser
Ausführungsform durch
einen Hydraulikzylinder gebildet ist, der an einem Ende mit dem
Arm 26 und am anderen Ende mit dem Rahmenarm 24 verbunden
ist. Das Stellelement kann so ausgeführt sein, daß es vom
Schlepper aus zu betätigen
ist, und kann dazu dienen, die landwirtschaftliche Maschine aus
der gezeigten Arbeitslage in die Transportlage zu befördern, in
der der Stützträger 8,
z. B. während
des Transports auf einer öffentlichen
Straße,
mit genügend
Abstand vom Boden 7 angehoben ist.
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Die vertikale Stütze zwischen dem Untergestell 19 und
dem Traggestell 20 ist verstellbar ausgeführt; bei
dieser Ausführungsform
sind zu diesem Zweck zwei verstellbare Befestigungsglieder 32 mit Abstand
zueinander angeordnet. Es sind zwar verschiedene Alternativen möglich, doch
besteht bei dieser Ausführungsform
jedes Befestigungsglied 32 aus einem Stellelement 33,
wie z. B. einem an dem Rahmenträger 22 starr
befestigten Hydraulikzylinder, und einem Federelement, dessen eines
Ende an dem Stellelement 33 starr befestigt ist, während das andere
Ende an dem Rahmenträger 12 starr
befestigt ist, wobei das Federelement in diesem Fall durch eine
spiralförmige
Zugfeder 34 gebildet ist. Vorzugsweise hat das Federelement
eine Federkonstante, die über
einen beträchtlichen
Teil des Längenunterschiedes,
dem das Federelement im Betrieb unterworfen ist, annähernd konstant
ist. Als Alternative kann auch eine progressive Federkonstante verwendet
werden. Anstelle einer spiralförmigen
Zugfeder kann auch eine Feder anderer Art, wie z. B. eine Luftfeder,
verwendet werden. Aufgrund ihrer Einfachheit und Stabilität wird eine
spiralförmige
Zugfeder bevorzugt.
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Durch mehr oder weniger weites Ausfahren des
Stellelementes 33 kann die Gewichtsverteilung des Untergestells 9 auf
den Stützträger 8 und
das Traggestell 20 gesteuert werden, so daß der Stützträger in stärkerem oder
schwächerem
Maße auf
den Boden 7 drückt.
Durch das Federelement ist gewährleistet,
daß der
Stützträger in der
Lage ist, z. B. Unebenheiten des Bodens 7 zu folgen. Die
Einstellung des Stellelementes erfolgt vorzugsweise automatisch,
wenn die landwirtschaftliche Maschine vorwärtsbewegt wird, so daß der Druck,
mit dem das Untergestell 19 über den Stützträger 8 auf dem Boden 7 abgestützt ist,
wechselnden Bedingungen angepaßt wird.
Zu diesem Zweck ist bei dieser Ausführungsform ein Sensor 35 an
dem Untergestell 19, in diesem Fall an dem Rahmenträger 12 befestigt.
Der Sensor 35 gehört
zu einem Aufzeichnungssystem und dient dazu, Schwingungen des Untergestells 19 während des
Mähens
zu messen, um aufgrund dessen zu entscheiden, ob eine Einstellung
des Bodendruckes für
das Untergestell 19 erforderlich ist. Zu diesem Zweck ist
bei dieser Ausführungsform
der Sensor 35 ein Beschleunigungsmesser. Dieser Beschleunigungsmesser
gibt ein Signal an einen Rechner oder einen Auswerter, der dieses
Signal oder ein davon abgeleitetes oder umgewandeltes Signal z.
B. mit einem Referenzwert vergleicht und im Falle einer Abweichung
von diesem unter eventueller Berücksichtigung
eines vorgegebenen Grenzwertes die Steuervorrichtung für das Stellelement
aktiviert, um den Bodendruck in der gewünschten Weise anzupassen. Das
von dem Beschleunigungsmesser gelieferte Signal wird z. B. gefiltert,
weshalb eine Signalfiltervorrichtung vorhanden ist, um z. B. langsamere
Bewegungen aufgrund nachfolgender Bodenunebenheiten, die den Mähvorgang
kaum - wenn überhaupt -
beein flussen, herauszufiltern. Anstelle von oder zusätzlich zu
dem Beschleunigungsmesser 35 kann z. B. ein Dehnungsmesser
als Sensor verwendet werden, der Verformungen in einem Teil des
Untergestells 19 mißt,
die z. B. durch eine Rückprallbewegung
des Untergestells 19 verursacht werden. Eine andere Alternative
zu dem Beschleunigungsmesser ist z. B. ein Tonaufzeichnungsmikrophon,
mit dessen Hilfe ein identifizierbares Klangmuster, das für einen zu
hohen oder zu niedrigen Bodendruck charakteristisch ist, aufgezeichnet
werden kann. Eine weitere Alternative ist z. B. ein Bodenerkennungssystem,
wie z. B. ein Bilderkennungssystem, beispielsweise eine Videokamera,
wobei das Bodenerkennungssystem den Bodentyp (z. B. weichen oder
harten oder sumpfigen oder trockenen Boden) ermittelt und aufgrund dessen
der Bodendruck während
des Mähens
angepaßt
wird.
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Anstatt den Sensor 35 am
Untergestell zu befestigen, kann der Sensor auch an anderer Stelle angebracht
sein, z. B. in Bezug auf die Arbeitsrichtung mehr vor dem Untergestell 19,
beispielsweise am Befestigungsarm 3, so daß wechselnden
Bedingungen vorgebeugt werden kann. Vor dem Untergestell 19 kann
auch ein Hilfselement verwendet werden, das auf dem Boden aufliegt,
und dessen Verhalten gemessen wird, wobei auf der Basis dieser Messung
der Bodendruck des Untergestells 19 angepaßt wird.
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Alternativ oder zusätzlich zu
dem vollautomatischen System kann z. B. in der Fahrerkabine des Schleppers
eine elektronische Einheit, wie z. B. eine Tastatur, angeordnet
sein, auf der der Fahrer während
des Mähens
einen gewünschten
Bodendruck eingeben kann, beispielsweise wenn er feststellt, daß sich die
Bodenstruktur verändert,
oder wenn er ein entsprechendes Signal von der Signaleinheit erhält. Die
elektronische Einheit kann mit einer Anzeigevorrichtung zum Anzeigen
des eingestellten Bodendruckes oder einer diesen repräsentierenden
Position kombiniert werden. Beispielsweise kann der Fahrer im Falle
einer Kombination von automatischem und manuellem Betrieb wahlweise
zwischen diesen beiden Position umschalten.
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Als Alternative zu dem Stellelement 33 kann auch
das Stellelement 31 zum Einstellen des Bodendruckes während des
Mähens
verwendet werden. In diesem Fall ist das Federelement 34 natürlich direkt an
dem Rahmenträger 22 befestigt.
Das Stellelement wird von der Steuervorrichtung z. B. aufgrund des von
dem Sensor 35 gelieferten Signals aktiviert. Das Stellelement 33 kann
auch zwischen dem Arm 25 und dem Rahmenarm 24 angeordnet
sein.
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Als Alternative zu den Mähgliedern 1 ist
es z. B. möglich,
die Erfindung bei einem sogenannten Kastenmäher einzusetzen, der z. B.
mittels einer Stützwalze
neben dem Mähkasten
zumindest teilweise auf dem Boden abgestützt ist.
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Die landwirtschaftliche Maschine
umfaßt
ferner ein Überwachungssystem
für die
Drehzahl der Mähglieder 1.
Zu diesem Zweck ist jeder Führungsschuh 10 mit
einem (nicht sichtbaren) lichtempfindlichen Element, wie z. B. einer
Diode, versehen, die den Durchlauf eines Messers 4 signalisiert.
In einem Bewertungsgerät
kann die Drehzahl von den registrierten Durchläufen abgeleitet werden. Das
Bewertungsgerät
kann z. B. mit einer Anzeige- oder Warnvorrichtung verbunden sein.
Die Drehzahl kann beispielsweise auch auf der Basis der Drehzahl
der Antriebswelle 9 oder der Antriebswelle gemes sen werden,
die sich durch das Gutführungsglied 6 erstreckt.
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Der in 4 gezeigte
Mäher 39 ist
ein sogenannter Anhängemäher. Der
deutlichste Unterschied zu den in den 1 bis 3 gezeigten, gezogenen Mähern ist
die Aufhängung
des Mähers 39 mit
Hilfe eines Anbaubockes 44 an dem Dreipunkt-Anbaubock 42 des
Schleppers 36. Der Mäher 39 umfaßt eine aufwärts gerichtete
Schwenkachse 40. Ein Stützarm 41 erstreckt
sich zwischen dieser Schwenkachse 40 und dem Mäher 39.
Mit Abstand zu der Schwenkachse 40 erstreckt sich ein Ausweichmechanismus 43 zwischen
dem Dreipunkt-Anbaubock 42 und dem Stützarm 41. Dieser Ausweichmechanismus 43 umfaßt in an
sich bekannter Weise zwei Kupplungsarme, die übereinander angeordnet und
unter Federkraft verschiebbar sind, wobei der eine mit dem Stützarm 41 schwenkbar
verbunden und der andere an dem Anbaubock 44 befestigt
ist. Wird der Ausweichmechanismus mit einem zu großen Drehmoment
beaufschlagt, beispielsweise weil der Mäher auf ein Hindernis trifft,
so bewegen sich die Kupplungsarme voneinander weg, so daß der Mäher wegschwenken
kann. Bei zunehmender Reibung zwischen dem Mäher 39 (insbesondere
den Führungsschuhen 10;
siehe 2) und dem Boden
nimmt die auf den Ausweichmechanismus 43 ausgeübte Kraft zu,
wobei sie in diesem eine Umwandlung bewirkt. Diese Umwandlung oder
Bewegung der beiden Kupplungsarme relativ zueinander wird von einem (nicht
gezeigten) Sensor eines Sicherheitssystems ermittelt und ist ein
Maß für den Bodenwiderstand. Bei
einem zu großen
Widerstand schwenkt der Mäher 39 um
die Schwenkachse 40. Wird festgestellt, daß der Widerstand
zu groß ist,
so kann eine Anpassung vorgenommen werden, beispielsweise durch Verringerung
des Bodendrucks oder durch Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit.
Gemäß 2 ist es auch möglich, den
Widerstand am Anbaubock 44 mit Hilfe eines daran angebrachten
Dehnungsmessers zu messen.