SE422138B - Anordning vid fordonsdriven, automatiskt arbetande planteringsmaskin - Google Patents

Description

~ø_- 3004686-5 2 _. .. ' Vid plantering av skogsplantor måste en viss ytenhet innehålla en viss bestämd mängd riktigt utsatta plantor för att bästa möjliga skogsbestånd skall erhållas. För Sverige gäller sålunda att varje ytenhet om 10.000 m2 skall planteras med 2.500 plantor.

Det är sålunda av största vikt att även på svårplanterad skogsmark optimera plantsättningen, dvs att nå ett antal av 2.500 plantor per 10.000 m2 vid den automatiska plantsättningen för att undvika manuell, dyrbar plantering. Om den nämnda bestämda plantersträckan nominellt är två meter kan man accep- tera variationer mellan en och tre meter utan att skogsbe- ståndet blir lidande.

Uppfinningen utnyttjar denna möjlighet så att vid auto- matisk plantering av stenig mark orsakat långt avstånd mellan två efter varandra i en planteringsrad följande plantor, exem- pelvis tre meter kan kompenseras genom att nästföljande planta i raden planteras redan efter en körsträcka av en meter.

Det är sålunda ett ändamål med uppfinningen att elimi- nera nackdelarna vid de kända planteringsmaskinerna och åstad- komma en anordning som medför plantering av ett optimalt antal plantor.

Detta ändamål förverkligas helt med den i patentkraven definierade uppfinningen.

Uppfinningen beskrives närmare genom ett utförings- exempel i anslutning till bifogade ritningar, på vilka figur l förenklat visar en automatiskt arbetande planteríngsmaskin enligt uppfinningen, sedd från sidan, figur 2 visar de elektriska kretsarna för att styra '_ plantsättningen, figur 3 visar ett känt planteringsaggregat, som kan användas för uppfinningen, visar ett tvärsnitt genom planteringsaggregatet enligt figur 3 vid påträffande av ett hinder i figur H marken, och »1 'u 3 sofmesie-s figur 5 visar ett diagram över ett antal planteringsope- ratíoner inom en viss körsträcka.

Figur l visar ett fordon l, som i sin bakre ände uppbär ett håltagande planteringsaggregat 2, exempelvis av den typ, som beskrives nedan i anslutning till figurerna 3 och H. Det antages här, att fordonet är försett med endast ett planteringsaggregat för plantering av en rad av på avstånd från varandra belägna plantor. I regel är dock tvâ eller flera planteringsaggregat monterade bredvid varandra för att samtidigt plantera två parallella plantrader, varvid avståndet mellan raderna är exempelvis två meter. Planteringsaggregatet har en markav- kännande utrustning 3, som kan avgöra om ett planteringsställe är lämpligt för plantering av en planta. Det antages i det följande att ett lämpligt planteringsställe är ett sådant, som tillåter spetsen på planteringsaggregatet att göra ett hål med avsett djup. Såsom framgår av patentansökningen 78 05797-3 kan emellertid även mjuk mark vara olämplig genom att den exempelvis innehåller för mycket vatten. Planteringsaggregat för att förkasta hål i vattensjuk mark beskrivas i patentansök- ningen och kan givetvis användas i samband med uppfinningen, liksom andra typer av aggregat, som är försedda med kännare för att indikera om marken är lämplig för plantering eller ej.

Planteringsaggregatet är vidare försett med konventionell hydraulisk, pneumatisk eller annan utrustning U, som styres från en styrenhet 5, vilken företrädesvis är elektrisk och som kan beordra planteringsaggregatet att automatisktutföra plan- teringar.

Planteringsaggregatet är vidare försett med en vägmä- tande anordning 6, som ger information till styrenheten 5 om körd sträcka. Den vägmätande anordningen och styrenheten 5 beordrar planteringsaggregatet att utsätta plantor enligt ett optimalt förfarande, såsom nedan beskrives. Den vägmätande anordningen kan exempelvis utgöras av en nock 7, som är anbringad på fordonets kardanaxel 8 och som för varje rotationsvarv hos axeln 8 påverkar en signalgivare 9. Vid förflyttning av 8004686-sp H fordonet kommer signalgivaren att utsända pulser, vardera mot- svarande en viss körsträcka. Andra vägmätare, exempelvis sådana, som mäter rotationsvarven på ett av fordonets hjul är likaledes tänkbara. Vägmätarens signaler matas till en styrenhet 10, som visas närmare på figur 2.

För att underlätta förståelsen av uppfinningen beskrives nu planteringsaggregatet enligt figurerna 3 och Q.

I figur 3 betecknar ll en lyftarm, vilken är i vertikal led svängbart lagrad på fordonet och kan svängas med hjälp av en mellan fordonet och lyftarmen ledbart infäst hydraul- cylinder l2f I sin fria ände uppbär lyftarmen planteringa- aggregatet 2. Detta är anordnat att kunna nedföras i marken av lyftarmen för att upptaga planteringshâl och anbringa plantor i dessa. Planteringsdonet utgöres av ett rörformat, nedtill något vidgat stativ 13 med två fast anbragta konsoller 14,15.

Dessa är svängbart lagrade på en i lyftarmen fäst, tvärsgående axel 16, kring vilken således planteringsaggregatet är sväng- bart i vertikal led. En dragfjäder 17 är inspänd mellan lyft- armen och stativet 13 och strävar att vrida planteringsaggre- gatet till ett snett framåt/nedåt riktat läge, i vilket det med konsollerna lU,l5 ligger an mot två stoppklackar 18 (endast en visas i figurerna) på lyftarmen. Planteringsdonet är anslutet till ett på fordonet anordnat plantmagasin, från vilket plantor kan utmatas till planteringsdonet och via en på detta anbragt plantutmatningsanordning tillföras planteringshålet. Plantmagasinet och plantutmatníngsanordningen visas ej i figurerna.

Ett planttransportrör 19 är fast anbragt i stativet 13 och i sin övre ände anslutet till ett med plantmagasinet för- bundet rör 20 av gummi eller annat elastiskt material.

Röret 19 sträcker sig genom stativet och skjuter med sin nedre del in i en rörformad planteringsspets 21 som är axiellt förskjutbar i stativet. I denna del är stativet in- vändigt försett med en övre och en nedre ringformad ansats 22 resp. 23, av vilka den nedre ansatsen övergår i en cylind- risk styrning 25 för plantsringsspetsens förskjutningsrörelse.

Mellan den övre ansatsen 22 och en på plantspetsens mittparti »få '_ " 8004686-5 fäst fläns 25 är två tryckfjädrar 26,27 inspända. Dessa strävar att förskjuta planteringsspetsen till ett nedre ändläge, vari flänsen 25 ligger an mot den nedre ansatsen 23 och planteringsspetsens snedfasade utloppsöppning 28 befinner sig väl utanför stativets nedre ände. Planteringsspetsens för- skjutning i stativet mot fjäderkraften begränsas av den maxi- mala hoptryckning fjädrarna kan bibringas. I detta övre änd- läge skjuter alltjämt en del av planteringsspetsen ut genom stativets nedre ände. När planteringsspetsen förskjutes uppåt i stativet når, efter en relativt kort förskjutningssträcka, en på planteringsspetsen fäst tryckstång 29 anliggning mot en strömställare 30 till en i stativet fast anordnad elektriskt verkande signalgivare 31. Därvid tryckes strömställaren in i signalgivaren så, att denna aktiveras och avger en signal.

I anordningen ingår också ett till signalgivaren och hydraul- cylinderns manöverorgan 32, medelst förbindelseledningar 33,3H anslutet, elektriskt drivet tidrelä 35, vars uppgift beskrives senare i texten. Manöverorganen 32 utgöres av magnet- ventiler, vilka liksom tidreläet är av konventionellt utförande och inte beskrivas närmare.

Anordníngen fungerar på följande sätt. Medan det planteringsmaskinen uppbärande fordonet kontinuerligt framföres över planteringsområdet, föres planteringsaggregatet från sitt övre ändläge ovan marken ned i denna av hydraulcylindern 12 och lyftarmen ll beroende av en planteringssignal från styrenheten 5 till organet 32. Samtidigt som planteríngsdonet påbörjar nedföringsrörelsen igångsättes tidreläet 35 automa- tiskt. Då planteringsspetsen 21 under nedföringsrörelsen tränger ned i marken och/eller slår emot ett markhinder, för- skjutes den uppåt i stativet 13 mot fjäderkraften, om marken och hindret erbjuder tillräckligt stora svårigheter att tränga ner i eller forcera. Förskjutningssträckans längd utgör därvid ett mått på markens hårdhet och svårigheten att med planteringe- spetsen undanföra eller tränga igenom hindret. Ffiädrarna ?ü.27 är därvid dïmrnsionerudc så, att tryrkxiângun 2" under planteringsspetsens förskjutning när kontakt med strömställaren 30 först när marken är så hård eller hindret så svårt att genomtränga eller komma förbi, att plantering inte kan utföras. soo4es6-5 6 ~~ Om markförhållandena är sådana, att planteringsdonet kan tränga ner i marken till avsett planteríngsdjup, kvarhålles det temporärt i planteringshålet under samtidig bakâtsväng- ning mot kraften hos fjädern 17. Kort efter det planterings- donets nedföringsrörelse upphävts är tídreläets gångtid ute.

I samma ögonblick avger tidreläet en impuls till plantutmat- ningsanordningen, varvid en planta utmatas från planteringe- donet till planteringshålet. Denna puls bildar också en klarsignal till styrenheten 5. Sedan detta skett drages plan- teringsdonet upp ur marken av hydraulcylindern 12 och lyft- armen ll och återföres till sitt övre ändläge ovan marken.

Det beskrivna arbetsförloppet upprepas därefter automatiskt med hjälp av konventionella, här ej visade anordningar, och i en takt som vid för plantering lämpliga markförhållanden i huvudsak bestämmes av fordonets hastighet och det önskade avståndet mellan plantorna.

Om, däremot, marken är så hård eller ett förekommande markhinder så svårforcerat, att plantering är olämpligt, förskjutes under nedföringsrörelsen planteringsspetsen uppåt i stativet så långt, att tryckstången 29 passerar förbi och påverkar strömställaren 30, varigenom signalgivaren aktiveras och avger en signal. Denna tillföres tidreläet och hydraul- cylinderns manöverorgan 32, varvid tidreläet avställes och hydraulcylindern hopdrages. Planteringsdonet drages därvid upp ur marken till ett mellanläge något ovanför denna för att omedelbart därefter återföras ned mot marken i ett nytt hålupptagningsförsök.

Anordningen enligt uppfinningen beskrivas nu i anslutning till figurerna 2 och 5.

Figur 2 visar en utföringsform av styrenheten 10. Ett räkneverk 36 av känt slag är anordnat att mottaga mätpulser från vägmätaren 7,9 och bildar tillsammans med denna en första mätanordning. Räkneverket 36 kan inställas för att räkna ett önskat antal pulser, exempelvis tio stycken och återgår auto- matiskt till noll sedan dessa pulser räknats. Tio pulser motsvarar exempelvis en körsLrüuka av två meter. Sedan räkne- verket räknat de tio pulserna från givaren 9, som mottages 8004686-5 över ledaren 37 utsänder den en kort räknesignal över en ledare 38 till en adderande och subtraherande räknares 39 adderingsingàng H0. Räknaren 39 har en subtraherande ingång Hl för mottagning av pulser över en ledare H2 från styren- heten 5, utvisande att ett planteringsförsök lyckats. Dessa pulser utgöres av de ovan beskrivna pulserna från tidrelâet 35. Räknaren 39 har en signalutgâng H3, från vilken en håll- signal kontinuerligt utsändes till ett relä HH då puls mot- tagits av räknaren 39 på den adderande ingången UD och på den subtraherande ingången H1. Reläet UR har en brytkontakt_H5.

Denna kontakt ligger sluten, då räknaren 39 har innehållet "l" och hàllsignal icke utsändes. Då innehållet i räknaren är 0 utsändes hállsignalen och reläet HH magnetiseras, varvid kontakten H5 bryter.

En andra mätanordning innefattar vägmätaren 7,9 och ett inställbart räkneverk H6, som över en ledare H7 mottager räknepulser från signalgivaren 9. I motsats till räknaren 38 nollställes denna räknare H6 icke automatiskt, utan kräver en återställningssignal, vilken i detta fall utgöres av klarsignalen från tidreläet 35, vilken klarsignal via en ledare 52 och styrenheten 5 tillföres räknaren M6 över en ledare H8, som är ansluten till àterställningsingången H9.

Räknaren H6 inställes att räkna exempelvis sex pulser från givaren och att då detta pulstal nåtts avgiva en kontinuerlig signal på sin utgång 50. Räknaren M6 fortsätter sedan att_ räkna de av givaren 9 utsända pulserna parallellt med räknaren 36. Räknarens H6 utgång 50 är över en ledare 51 och kontakten M5 ansluten till styrenheten S.

Innan planteringsoperationerna påbörjas inställs då båda räkneverken 36 och M6 på önskat antal pulser och det inställda antalet pulser i räkneverket H6 är alltid mindre än antalet i räkneverket 36. Båda räknarna står på samma begynnel- sevärde, vilket här antages vara noll. Det antages här att räkneverket 36 inställes på räkning av tio pulser, varvid om varje puls motsvarar 0,2 m en körsträcka om 2 meter mätes innan signal utgår på ledaren 38. Det antages vidare att räkneverket H6 inställes att räkna sex Phlser, vilket motsvarar en körsträcka av 1,2 m innan den kontinuerliga signalen ut- sändes på ledaren 51. 8004686-5 i” Funktionen hos den beskrivna anordnšngen är följande.

Planteringsmaskinen är till en början stillastående och har nollställda räkneverk 36,U6 och 39. Eftersom räknaren 39 har innehållet "0" sändes en utsignal till reläet Hk och kontakten H5 är bruten, såsom visas på figur 2.

När fordonet börjar förflyttas avger signalgivaren 9 pulser till räkneverken 36 och MG. Dessa pulser antyds genom den horisontella linjen 53 i figur 5. Enligt figur 5 förflyttas maskinen från vänster till höger och start sker vid den verti- kala linjen SN. När räkneverken 36 och H6 mottagit sex pulser kommer räkneverket H6 att utsända signal på ledaren 51, men eftersom kontakten H5 är bruten överförs signalen inte till styrenheten 5. När räkneverket 36 och givetvis också räkneverket H6 mottagit och räknat tio pulser avger räkne- verket 36 en signal till adderingsingången på räknaren 39, varvid dennas innehåll blir "l". Såsom nämnts innebär detta att hållsignalen till reläet HH upphör och därmed slutes kontakten H5. Räkneverkets vid pulstalet "S" genererade signal överföres nu i form av en planteringssignal till styr- enheten 5, som utsänder denna över en ledare 55 till man- överorganet 32. Tidreläet 35 startas och-ett planterings- försök göres och om försöket är lyckat sändes klarsignalen från kännarens tidrelä 35 över ledaren 52 till styrenheten 5, som vidaresänder signalen till räknarens 39 subtraherande ingång 41 och till räkneverkets H6 âterställningsingàng H9. för återställning av räknaren H6 till "O". Räknarens 39 inne- håll blir sålunda "noll" och reläet. *H4 magnetiseraš och kontakten 45 bryter.

När räkneverket 36 mottagit tio pulser återställdes det automatiskt och började räkna på nytt från och med läget S6 (fig. 5). På figur 5 indikerar den undre horisontella raden 57 räknarens 39 innehåll vid olika tidpunkter.

Maskinen förflyttas vidare åt höger och när räkneverket 46 på nytt nått värdet "6"genererar det den nämnda signalen.

Det bör observeras att anordningen i det visade utförings- exemplet är sådan, att räkneverket återställes och börjar ny S 8004686-s räkning en puls efter räkneverket 36. Räkneverket H5 kommer sålunda att påbörja sin räkning i läget 57, då räkneverket 36 redan räknat en puls. När räkneverket H6 sålunda räknat in sex pulser har räkneverket 36 räknat in sju pulser i läget 58 och når tio pulser i läget 59. I detta läge 59 upprepas det tidigare beskrivna förloppet och det antages att en planta kanyplanteras.

Av ovanstående framgår att när räknarens 39 innehåll är "O" är det räkneverkets 36 utsignal, som bestämmer det s.k. längdförbandet, dvs avståndet mellan två efter varandra föl- jande plantor i raden och att detta avstånd är det nominella, önskade avståndet.

Under den fortsatta körningen har räkneverket 36 åter räknat tio pulser i läget och planteringsförsök inledes.

Marken antages vara stenbemängdoch detta indikeras genom att kännarens kontakt 30 (fig. H) slutes. Försöket avbrytes sålunda och aggregatet höjas något och nytt håltagningsförsök göres omedelbart. Den streckade linjen 61 anger planteringsspetsens rörelse under upprepade försök. Då läget 62 nås antages planteringsförsöket lyckas. Räknaren 39 växlar därför till "O" och räkneverket H6 nollställes och börjar räkna på nytt.

I läget 62 har räkneverket räknat tio pulser sedan läget 60 och innehållet i räknaren 39 blir därför "1" och kontakten H5 växlar till slutet tillstånd. I läget 63 har emellertid räkneverket H6 endast räknat tre pulser sedan läget 62.

Efter ytterligare tre pulser har räkneverket emllertid nått sex pulser i läget BU och maskinen har sålunda förflyttats 1,2 m sedan planteringen i läget 62. Räkneverket H6 genererar sin utsignal och eftersom kontakten 45 nu är sluten inledes ett planteringsförsök. Det antages att detta planterings- försök misslyckas, men att det efterföljande försöket lyckas och att en planta sättes i läget 65, varifrån räkneverket Mb startar räkningen från begynnelseläget.

I läget 66 har räkneverket 36 räknat tio pulser från läget 62 och räkneverket 46 har räknat fyra pulser från läget 65. Efter ytterligare två pulser utsänder räkneverket H6 -8004686-5 10 sin signal i läget 67 och plantering sker. Förloppet upp- repas och i läget 68 har båda räkneverken 36 och H6 erforder- ligt antal pulser och planteringsförsök startas i beroende av räkneverket 36.

Av ovanstående framgår att när räknarens 39 innehåll är "l" så sker ingen plantering förrän räkneverket H6 har räknat minst sex pulser sedan föregående planta planterats.

I Om räknarens 14 innehåll är större än "l" kommer räkne- verket H6 att styra planteringsförloppet till dess planteringe- maskinen arbetar enligt normalt förlopp och lika många plantor sätts smndetantal planteringsorder som givits av räkneverket 36.

I figur 5 motsvarar lägena 56,59,60,63,65 och 68 de delningar som sammanfaller med det nominella planteringsav- ståndet. Dessa delningar anger att sex stycken plantor skall sättas inom den visade sträckan och detta har även skett.

Man kan lämpligen på fordonets instrumentpanel anordna signalanordningar i form av exempelvis lampor, som indikerar om plantering sker med nominellt avstånd eller med minskat avstånd och likaledes kan en registrering av dessa signaler ske på en pappersremsa eller dylikt för att man vid senare tillfälle skall kunna utvärdera planteringsresultatet.

Det har inledningsvis nämnts att maskinen kan vara utrustad med ett flertal planteringsaggregat. Varje planteringe- aggregat har då egen kännare 3 och egna styrsystem 5 och lo.

Om maskinen exempelvis är utrustad med två aggreat och båda arbetar på markavsnitt med hinder så att respektive räknares 39 innehåll blir stort genom upprepade inmatade signaler från tillhörande räkneverk 36 utan motsvarande subtraheringssig- naler eller om innehållet överstiger ett visst värde kan det vara ändamålsenligt att föraren sätter ner maskínens hastighet för att planteríngsaggregaten skall kunna hinna med att plantera med korta avstånd mellan plantorna. Detta kan även utnyttjas så att varje planteringsförband eller planteríngsavstånd sammanhänger med en motsvarande optimal körhastighet. Det är naturligtvis även möjligt att automatiskt ändra körhastigheten i beroende av signaler, som indikerar vilket planteringsav- stånd maskinen arbetar med. v11 soofzeàs-s Den beskrivna styranordningen kan varieras på olika sätt utan avsteg från uppfinningstanken och räknarna, som här tänkes bestå av konventionella kretsar kan utgöras av elektroniska kretsar i ett programmerat datorsystem eller dylikt. Det är även möjligt att utnyttja plantering med ett steg mellan det nominella värdet och det minsta värdet pâ planteringsavståndet. Det planteringsavstånd eller längdförband maskinen skall arbeta med kan därvid lämpligen bestämmas i beroende av räknarens 39 innehåll.

Den beskrivna subtraherande och adderande räknaren 39 kan utgöras av en jämförande krets, som lagrar antalet mot- tagna signaler från anordningen 36 och antalet mottagna sig- naler, varvid skillnaden om den överstíger eller är lika med "1" orsakar slutning av kontakten 45. Givet är att vilket som helst värde kan väljas för att magnetisera respektive avmagnetisera reläet HU i beroende av antalet pulser i respektive signal. Ovan har antagits att klarsígnalen utgöres av en kort puls liksom signalen från anordqingen 36.

Claims (5)

8004686-5 12 P A T B N T K R A V

1. Anordning vid en fordonsdríven, automatiskt arbetande planteringsmaskin för att per ytenhet plantera ett optimalt antal plantor vid ett givet förhållande av antal plantor per ytenhet, innefattande åtminstone ett planteringsaggregat anordnat att i marken upptaga planteringshål med ett bestämd djup och placera en planta í respektive planterings- hål, vilket planteringsaggregat innefattar kännarorgan (3; 21,29§35) för avkänning av markens hårdhet och i marken före- kommande hinder, vilka kännarorgan är inrättade att vid upp- tagning av ett hål och placering av en planta i detta avgiva en klarsignal samt organ (5) för att till en drivanordníng (12) för planteringsaggregatet utsända en drivsignal och så styra drivanordningen, att planteríngsförsök göres till dess ett hål med det bestämda djupet upptagits, k ä n n e t e c k n a d av en'första mätanordning (6,36) anordnad att i beroende av planteringsmaskinens förflyttningsrörelse uppmäta efter var- andra följande delsträckor med en första längd, motsvarande ett önskat avstånd mellan två efter varandra följande plantor och att för varje uppnådd första delsträcka utsända en första signal och automatiskt återgå till begynnelseläge, en andra mätanordning (6,H6), anordnad att i beroende av planteringa- maskinens förflyttningsrörelse uppmäta den tillryggalagda sträckan och att före uppnåendet av en första delsträckas slut generera en andra signal, och vilken andra mätanordning är anordnad att återställas till begynnelseläge i beroende av nämnda klarsignal, en signalmottagningskrets (39), anordnad att mottaga nämnda första signaler och nämnda klarsignaler och att jämföra antalet mottagna första signaler och klar- signaler och att dâ'skillnaden mellan antalet första signaler och antalet klarsignaler överstiger ett bestämt värde sluta kontaktorgan (45) i en signalöverföringskrets för att i beroende av den andra signalen alstra nämnda drivsignal. 13 8004686-5

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att de båda mätanordningarna (6,36; 6,H6) är íns1ä11- bara för avgivning av respektive signaler efter uppmätnšng av önskade längder på förflyttningssträckan.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d därav. att signalmottagningskretsen (39) utgöres av en räknekrets inrättad att addera mottagna första signaler och att från dessa subtrahera mottagna klarsignaler.

4. H. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att'signalmottagningskretsen är anordnad att generera en signal för brytning av kontaktorganen (H5), då antalet mottagna första signaler överensstämmer med antalet mottagna klarsignaler.

5. Anordning enligt krav H, k ä n n e t e c k n a d därav, att kontaktorganen (H5) är anordnade att manövreras medelst ett relä (HU), vilket styres av nígnalmottagnings- kretsen.