WO1998047345A1 - Verfahren und vorrichtung zur abstandsmessung bei landmaschinen - Google Patents

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WO1998047345A1
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Rudolf Hauke
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Case Harvesting Systems Gmbh
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01F—PROCESSING OF HARVESTED PRODUCE; HAY OR STRAW PRESSES; DEVICES FOR STORING AGRICULTURAL OR HORTICULTURAL PRODUCE
    • A01F29/00—Cutting apparatus specially adapted for cutting hay, straw or the like
    • A01F29/09—Details

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the distance in agricultural harvesting machines, in particular forage harvesters.
  • the forage harvesters essentially consist of a rotating knife drum, which, in conjunction with a fixed shear bar and intake elements, absorb, chop and forage crops grown on the field, such as grass, maize or other plants, and throw them onto a parallel wagon.
  • the rapidly rotating knives wear out after a certain period of use, and these must then be sharpened again.
  • the grinding device is usually integrated into the machine so that the grinding process is carried out several times a day.
  • the gap between the rotating knives and the fixed shear bar increases due to wear and grinding of the knives. With a large gap, the cutting process is no longer exact. The chopped material is no longer cut but squeezed out. This increases the power requirement of the chopper considerably. For this reason, it is important that the knives are sharpened several times a day during work and the shear bar is again placed very close to the rotating knife.
  • the cutting gap can be adjusted manually or automatically with the knife drum standing or rotating.
  • EP 05 09 620 also describes a method which adjusts the distance between shear bar and knife by means of vibration sensors. However, the described method already shows how complex the readjustment takes place. It is disadvantageous that the previously used methods are too imprecise, too expensive to implement or too sensitive to the conditions of use, primarily dirt and vibrations. It is also not possible to determine with the known methods whether one of the many knives on the rotating drum has not broken out due to the influence of foreign bodies or has shifted on the knife carrier.
  • the distance between the rotating knife and the shear bar is determined by the level of the dynamic pressure.
  • the dynamic pressure is built up with a nozzle.
  • the air nozzle is integrated in the shear bar.
  • several nozzles measure the cutting gap over the entire cutting width.
  • the arrangement of the nozzles according to claim 11 allows bilateral use of the shear bar.
  • the shear bar is set by a motor relative to the rotating knife. It is advantageous to indicate the cutting gap to the driver according to claim 8.
  • the dynamic pressure can only be determined if a knife passes the nozzle in the cutting bar. In this way it can be determined whether all knives are perfect. According to claim 14, this can be transmitted to the driver by means of a display.
  • the inventive method can according to claims 3, 4 u. 5 also work on the basis of air volume and noise. The invention is not limited to the combination of features of the claims. Rather, for the specialist, there are further useful combinations of claims and individual claim characteristics from the task.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the chopping unit with rotating knife drum and fixed shear bar.
  • Fig. 2 embodiment of the dynamic pressure measurement in the shear bar.
  • the forage harvester according to the invention is equipped with a compressor system. As is known, the compressed air is displayed to the driver in a pressure vessel via a pressure gauge.
  • the feed and chopping device is described in Fig. 1.
  • the rotating chopping drums 1 is equipped with a large number of cutting devices (knives) 2.
  • the knives 2 are interchangeably fastened on the chopper drum 1 with screws 9 on the knife holder 3. (Fig. 2)
  • the rotating knives chop the material fed by the feed rollers 5, 6, 7 and 8.
  • the cutting gap A is the distance between the knife 2 and the counter sheath 4.
  • the counter sheath 4 is designed to be displaceable relative to the knife 2, so that the gap A can be changed manually or by motor.
  • Fig. 2 shows an embodiment of the measuring device. Bores 10 are made in the shear bar into which compressed air can enter. Experience has shown that the outlet bores 11 are directed directly onto the cutting edge of the knife 2. The outflowing air creates a low back pressure at a large distance A and a larger one at a small distance A.
  • the setting of the cutting gap is carried out in a manual process as follows: The knife 2 or the ground cutting edge of the knife is brought into position by the measuring nozzle (outlet opening) 11. By setting the counter cutting edge, the gap A becomes smaller, the pressure increases, the cutting edge is adjusted until the target pressure is reached. There is an optimal gap distance at the target pressure.
  • drives take over the shifting of the shear bar.
  • the automatic adjustment can be carried out while the knife drum is running.
  • a processor determines the point in time at which the cutting edge of the knife passes the measuring nozzle in the shear bar.
  • the actuators move the shear bar until the optimal predetermined distance is reached.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Meßverfahren zur Ermittlung des Schneidspaltes (A) bei z.B. mit rotierenden Schneidmessern (2) und einer Gegenschneide (4) arbeitenden Häckslern; dazu beaufschlägt ein aus einer Düse (11) in der Gegenschneide (4) austretender, gegen die vorbeilaufenden Schneidmesser (2) gerichteter Luftstrom deren Messerschneiden. In Abhängigkeit von der Größe des Schneidspaltes (A) ändert sich der Staudruck und/oder die in der Düse (11) strömende Luftmenge, was gemessen wird. Die Meßwerte werden angezeigt und/oder zur Nachjustierung des Schneidspaltes (A) verwendet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Abstandsmessung bei Landmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abstandsermittlung in landwirtschaftlich genutzten Erntemaschinen, insbesondere Feldhäcksler.
Die Feldhäcksler bestehen im wesentlichen aus einer rotierenden Messertrommel, die im Zusammenspiel mit einer feststehenden Gegenschneide und Einzugsorganen, auf dem Felde gewachsenes Futter wie zum Beispiel Gras, Mais oder andere Pflanzen aufnehmen, zerkleinern und auf einen parallel fahrenden Wagen werfen.
Bei dem Häckselvorgang verschleißen nach einer gewissen Einsatzdauer die schnell rotieren- ' den Messer, diese müssen dann wieder scharf geschliffen werden. Die Schleifvorrichtung ist in der Regel in die Maschine integriert, so daß der Schleifvorgang mehrmals am Tag durchgeführt wird. Durch Verschleiß und dem Scharfschleifen der Messer vergrößert sich der Spalt zwischen den rotierenden Messern und der feststehenden Gegenschneide. Bei großem Spalt ist der Schnittvorgang nicht mehr exakt. Das Häckselgut wird nicht mehr geschnitten sondern abgequetscht. Hierdurch steigt u.a. der Kraftbedarf des Häckslers erheblich. Aus diesem Grund ist es wichtig, daß während des Arbeitseinsatzes mehrmals täglich die Messer geschliffen und die Gegenschneide wieder sehr eng an das umlaufende Messer angestellt wird.
Das Einstellen des Schneidspalts kann manuell oder automatisch bei stehender oder umlaufender Messertrommel erfolgen. Da aber bauartbedingt der Schneidspalt nicht einsehbar ist, ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu schaffen, das den Spaltabstand ermittelt, an Hand dessen der Schneidspaltabstand justiert werden kann.
Es sind eine Reihe von Verfahren bekannt, die den Abstand zwischen rotierenden Messern und starrer Gegenschneide ermitteln. Beispielhaft seien hierzu genannt DE 43 35 786 AI oder AOlf 29/90. Auch in der EP 05 09 620 wird ein Verfahren beschrieben, das mittels Schwingungssensoren den Abstand von Gegenschneide und Messer einstellt. Das beschriebene Verfahren zeigt aber schon, wie aufwendig die Nachjustierung erfolgt. Nachteilig ist, daß die bisher angewandten Verfahren zu ungenau, zu teurer in der Realisierung oder zu empfindlich gegenüber den Einsatzbedingungen vornehmlich Schmutz und Vibrationen sind. Auch kann mit den bekannten Verfahren nicht festgestellt werden, ob nicht eines der vielen Messer auf der rotierenden Trommel durch Fremdkörpereinfluß ausgebrochen ist oder sich auf dem Messerträger verschoben hat.
Es ist daher auch Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchem die Schnittspalteinstellung dahingehend verbessert werden kann, daß sie einfacher, weniger schmutzempfindlich arbeitet und defekte Messer lokalisiert.
Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß zur Abstandsmessung ein pneumatisches Meßverfahren benutzt wird.
Mit der vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird gemäß dem Anspruch 2 der Abstand des rotierenden Messers zur Gegenschneide durch die Höhe des Staudrucks festgestellt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen beschrieben. Gemäß Anspruch 6 wird mit einer Düse der Staudruck aufgebaut. Entsprechend Anspruch 9 ist in der Gegenschneide die Luftdüse integriert. Nach Anspruch 10 nehmen mehrere Düsen die Messung des Schneidspalts über die gesamte Schnittbreite vor. Die Anordnung der Düsen nach Anspruch 11 läßt eine beidseitige Verwendung der Gegenschneide zu. Entsprechend Anspruch 12 wird beschrieben wie manuell der Spaltabstand eingestellt wird. Durch die Weiterbildung nach Anspruch 13 wird die Gegenschneide motorisch relativ zum umlaufenden Messer eingestellt. Es ist vorteilhaft nach Anspruch 8 dem Fahrer den Schneidspalt anzuzeigen.
Durch eine Elektronik, die den Staudruck auswertet, kann gemäß Anspruch der Staudruck nur dann ermittelt werden, wenn ein Messer die Düse im Schneidbalken passiert. So kann festgestellt werden, ob alle Messer einwandfrei sind. Dies kann nach Anspruch 14 dem Fahrer mittels einer Anzeige übermittelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann entsprechend den Ansprüchen 3, 4 u. 5 auch auf der Basis von Luftmenge und Geräusch arbeiten. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche. Vielmehr ergeben sich für den Fachmann weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen.
Es zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung des Häckselaggregats mit rotierender Messertrommel und feststehender Gegenschneide.
Fig. 2 Ausführungsbeispiel der Staudruckmessung in der Gegenschneide.
Der erfindungsgemäße Feldhäcksler ist mit einer Kompressoranlage ausgerüstet. Die Preßluft wird bekanntermaßen in einem Druckbehälter über ein Manometer dem Fahrer angezeigt.
Die Einzugs- und Häckseleinrichtung ist in Fig. 1 beschrieben. Die rotierenden Häckseltrommeln 1 ist mit einer Vielzahl von Schneideinrichtungen (Messer) 2 bestückt. Die Messer 2 sind auf Messerhalter 3 austauschbar mit Schrauben 9 auf der Häckseltrommel 1 befestigt. ( Fig. 2 )
Im Zusammenspiel mit der Gegenschneide 4 häckseln die umlaufenden Messer das von den Einzugswalzen 5,6,7, und 8 zugeführte Gut. Der Schneidspalt A ist der Abstand zwischen Messer 2 und Gegenscheide 4.
Die Gegenscheide 4 ist relativ zum Messer 2 verschiebbar ausgebildet, so daß der Spalt A manuell oder motorisch verändert werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Ausfuhrungsmöglichkeit der Meßeinrichtung . In die Gegenschneide sind Bohrungen 10 eingebracht, in die Druckluft eintreten kann. Die Austrittsbohrungen 11 sind erfahrungsgemäß direkt auf die Schneidkante des Messers 2 gerichtet. Die ausströmende Luft erzeugt bei großem Abstand A einem niedrigen Gegendruck, bei kleinem Abstand A einen größeren. Die Einstellung des Schneidspalts wird in manuellem Verfahren wie folgt durchgeführt: Das Messer 2 bzw. die geschliffene Schneide des Messers wird von der Meßdüse (Austrittsöffnung) 11 in Position gebracht. Durch Anstellen der Gegenschneide wird der Spalt A kleiner, der Druck erhöht sich, die Schneidkante wird solange zugestellt bis der Solldruck erreicht wird. Beim Solldruck liegt ein optimaler Spaltabstand vor.
Bei der automatischen Anstellung übernehmen Antriebe das Verschieben der Gegenschneide. Die automatische Anstellung kann bei laufender Messertrommel vorgenommen werden. Ein Prozessor ermittelt den Zeitpunkt, in dem die Schneidkante des Messers die Meßdüse in der Gegenschneide passiert. Die Stellglieder verschieben die Gegenschneide solange bis der optimale vorgegebene Abstand erreicht ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Ermittlung des Schneidspaltes zwischen rotierenden Schneidmessern und ihrer Gegenschneide, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der rotierenden Messer von ihrer Gegenschneide durch Staudruck gemessen wird.
2. Verfahren zur Ermittlung des Schneidspaltes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Gegenschneide zu den rotierenden Messern über die Höhe des Staudrucks bestimmt wird.
3. Verfahren zur Ermittlung des Schneidspaltes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der rotierenden Messer von ihrer Gegenschneide durch einen Luftstrom gemessen wird.
4. Verfahren zur Ermittlung des Schneidspaltes nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der strömenden Luftmenge der Schneidspalt bestimmt wird.
5. Verfahren zur Ermittlung des Schneidspaltes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der rotierenden Messer von ihrer Gegenschneide durch das Geräusch der stömenden Luft ermittelt wird.
6. Verfahren zur Ermittlung des Schneidspaltes nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Düse zur Spaltmessung herangezogen wird.
7. Verfahren zur Ermittlung des Schneidspaltes nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur dann eine Messung erfolgt, wenn ein Messer die Gegenschneide passiert.
8. Verfahren zur Ermittlung des Schneidspaltes nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßergebnis dem Fahrer der Maschine angezeigt wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüse (11) in die Gegenschneide (4) integriert ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Düsen (11) in der Gegenschneide (4) eingebracht sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenschneide (4) an beiden Schneidseiten Düsenbohrungen (10,11) aufweist, so daß, wenn eine Schneid- seite verschlissen ist, die zweite Seite durch Wenden genutzt werden kann.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Messertrommel (1) Markierungen angebracht sind, die dem Einsteller anzeigen, wenn das Schneidmesser (2) exakt vor der Düse (11) und damit der Gegenschneide (4) steht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenschneide (4) motorisch nachstellbar ist, sobald der Staudruck und/oder die strömende Luftmenge sich verändert.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß über den Staudruck und/oder die Luftmenge ein ausgebrochenes Schneidmesser (2) feststellbar ist und angezeigt werden kann.
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