PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10220699A1 24.12.2003
Titel Vorrichtung zur Einstellung der Schnittlänge einer Häckseleinrichtung
Anmelder Deere & Company, Moline, Ill., US
Erfinder Pirro, Peter, Dr., 66917 Wallhalben, DE
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Anmeldedatum 10.05.2002
DE-Aktenzeichen 10220699
Offenlegungstag 24.12.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.12.2003
IPC-Hauptklasse A01F 29/20
IPC-Nebenklasse A01D 43/08   
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Einstellung der Schnittlänge einer Häckseleinrichtung.
Es wird vorgeschlagen, dass ein Sensor einen Parameter des Häckselguts erfasst und dass die Schnittlänge der Häckseleinrichtung in Abhängigkeit von dem gemessenen Parameter selbsttätig eingestellt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung der Schnittlänge einer Häckseleinrichtung.

Landwirtschaftlich eingesetzte Feldhäcksler dienen zum Aufnehmen und Häckseln von Erntegut, beispielsweise Gras oder Mais, das in der Regel als Viehfutter verwendet wird. Für die gute Verdaubarkeit des Futters ist die Schnittlänge des Häckselguts entscheidend. Bei aktuellen Feldhäckslern sind daher Mittel zur Einstellung der Schnittlänge der Häckseleinrichtung vorgesehen, wobei in Stufen schaltbare Getriebe oder stufenlos einstellbare Hydraulikmotoren verwendet werden. Der Bediener des Feldhäckslers muss sich allerdings für eine Schnittlänge entscheiden, wozu er seine Erfahrung oder andere Vorgaben zu Rate ziehen muss. Insbesondere bei unerfahrenen Bedienern oder ungeeigneten Vorgaben ist es denkbar, dass ungünstige Schnittlängen gewählt werden.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird darin gesehen, den Bediener eines Feldhäckslers bei der Schnittlängeneinstellung zu entlasten.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.

Es wird vorgeschlagen, einen Parameter des Ernteguts mittels eines Sensors zu erfassen und die Schnittlänge anhand des erfassten Parameters einzustellen. In einer einfachen Ausführungsform wird der Messwert des Sensors und/oder eine daraus abgeleitete Schnittlänge angezeigt und der Bediener stellt die Schnittlänge entsprechend ein. Bei einer bevorzugten Weiterbildung wird die Schnittlänge selbsttätig auf einen aus dem Messwert des Sensors abgeleiteten Wert eingestellt.

Auf diese Weise erreicht man, dass unabhängig von den Eigenschaften des Häckselguts eine optimale Verdaubarkeit erreicht wird. Dadurch wird eine optimale Ausnutzung des Nährwerts des Ernteguts beim Verfüttern an Tiere erzielt.

Der Sensor kann beispielsweise die Feuchtigkeit des Häckselguts erfassen. Als Feuchtigkeitssensor kommt insbesondere ein Mikrowellensensor, ein kapazitiver Sensor oder ein Leitwertsensor in Frage. Allerdings können auch beliebige andere zur Feuchtigkeitsmessung geeigneten Typen von Sensoren Verwendung finden. Ist das Häckselguts relativ feucht und daher leichter verdaubar, wird zweckmäßigerweise eine größere Schnittlänge eingestellt als bei trockenem Häckselgut.

Anstelle der (oder zusätzlich zur) Feuchtigkeit kann beispielsweise der Nährstoffgehalt des Gutes gemessen werden, der mittels eines entsprechenden Sensors erfassbar ist (s. US 5 991 025 A). Auch kann der Körneranteil optisch gemessen werden. Auch andere Inhaltsstoffe des Häckselguts können erfasst werden.

Die Schnittlänge kann durch eine geeignete (separate oder in die bereits vorhandene Bordelektronik integrierte) Steuereinrichtung eingestellt werden. Sie ist mit dem Sensor verbunden und steuert die Schnittlänge entsprechend seines Messwerts. Die Schnittlänge kann durch Änderung der Drehzahl einer Häckseltrommel und/oder durch Variation der Geschwindigkeit, mit der ihr das Häckselgut zugeführt wird, eingestellt werden. In der Regel wird die zweite Variante verwendet, bei der die Drehzahl von Vorpresswalzen mittels eines Elektro- oder Hydraulikmotors variiert wird. Dabei kann ein Teil der Antriebsleistung der Vorpresswalzen mechanisch bereitgestellt werden. Es wäre aber auch grundsätzlich möglich, die Drehzahl der Häckseltrommel zu variieren, was durch eine Drehzahleinstellung des Antriebsmotors erfolgen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung mit einer Speichereinrichtung verbunden, in der eine Information über die Schnittlänge bzw. die Drehzahl der Häckseltrommel und/oder der Vorpresswalzen in Abhängigkeit von den Messwerten des Sensors z. B. in Form einer Tabelle, Datenbank oder mathematischen Kurven oder Funktionen abgelegt ist. Diese Informationen können aus Fütterungsversuchen oder anderen Quellen stammen.

In den Zeichnungen ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Erntemaschine in Seitenansicht und in schematischer Darstellung; und

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Einrichtung zur selbsttätigen Schnittlängeneinstellung.

Eine in Fig. 1 gezeigte Erntemaschine 10 in der Art eines selbstfahrenden Feldhäckslers baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der von vorderen und rückwärtigen Rädern 14 und 16 getragen wird. Die Bedienung der Erntemaschine 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus eine Erntegutaufnahmevorrichtung 20 einsehbar ist. Mittels der Erntegutaufnahmevorrichtung 20 vom Boden aufgenommenes Gut, z. B. Mais, Gras oder dergleichen, wird durch vier Vorpresswalzen 30, 32, 34, 36 einer Häckseltrommel 22 zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 24 aufgibt. Das Gut verlässt die Erntemaschine 10 zu einem nebenher fahrenden Anhänger über einen drehbaren Austragsschacht 26. Zwischen der Häckseltrommel 22 und der Fördervorrichtung 24 ist eine Nachzerkleinerungsvorrichtung mit zwei zusammenwirkenden Walzen 28 angeordnet, durch die das geförderte Gut der Fördervorrichtung 24 tangential zugeführt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur selbsttätigen Schnittlängeneinstellung vorgesehen, die den Fahrer von der Aufgabe entlastet, die Schnittlänge auf den Wert einzustellen, bei dem das Häckselgut sich am Besten zum Verfüttern an Tiere eignet. Die Schnittlänge des gehäckselten Guts, das durch den Austragschacht 26 ausgeworfen wird, hängt von der Umfangsgeschwindigkeit der Vorpresswalzen 30-36, von der Drehzahl der Häckseltrommel 22 und der (in der Regel fest vorgegebenen) Anzahl der an ihr befestigten Messer ab. In der Fig. 2 ist der Antrieb der Häckseltrommel 22 und der Vorpresswalzen 30-36 und die Vorrichtung zur selbsttätigen Schnittlängeneinstellung detailliert dargestellt.

Ein beim Erntebetrieb mit konstanter Drehzahl drehender Verbrennungsmotor 42 treibt über eine Riemenscheibe 44, die eine abschaltbare Kupplung enthält, einen Treibriemen 46 an, der wiederum eine mit der Häckseltrommel 22 gekoppelte Riemenscheibe 48 antreibt. Die durchgehende Welle 50 der Häckseltrommel 22 treibt ein Zahnrad 52 an, das mit einem Ringrad 54 eines Planetengetriebes 56 kämmt. Das Sonnenrad 58 des Planetengetriebes 56 ist mit einem Hydraulikmotor 60 gekoppelt. Die Planetenräder 62 des Planetengetriebes 56 treiben ein Zahnrad 64 an, das über weitere Zahnräder 66, 68 und 70 die unteren Vorpresswalzen 30, 32 und dazu gegensinnig die oberen Vorpresswalzen 34, 36 antreibt. Durch diese Anordnung wird die Häckseltrommel 22 mit konstanter Drehzahl angetrieben. Die Drehzahl der Vorpresswalzen 30-36 hängt von der Drehzahl und Drehrichtung des Hydraulikmotors 60 ab.

Der Hydraulikmotor 60 ist durch eine Ventileinrichtung 72 mit einer Quelle 74 unter Druck stehenden Hydraulikfluids und einem Tank 76 zur Aufnahme des Hydraulikfluids verbunden. Die Ventileinrichtung 72 ist elektrisch mit einer Steuereinrichtung 78 verbunden, die betreibbar ist, die Ventileinrichtung 72 derart anzusteuern, dass der Hydraulikmotor 60 mit einer von der Steuereinrichtung 78 vorgegebenen Drehzahl und Drehrichtung rotiert. Die Steuereinrichtung 78 ist somit zur stufenlosen Einstellung der Schnittlänge des ausgeworfenen Guts eingerichtet.

Die Vorrichtung zur selbsttätigen Schnittlängeneinstellung umfasst weiterhin einen Sensor zur Messung von Guteigenschaften, in der dargestellten Ausführungsform einen Feuchtigkeitssensor, der aus einem Mikrowellensender 40 und einem Mikrowellenempfänger 38 aufgebaut ist. Der Feuchtigkeitssensor arbeitet in Transmission, d. h. das Gut wird durchstrahlt, und ist im Austragsschacht 26 angeordnet. Nähere Einzelheiten des Aufbaus und der Funktion eines derartigen Feuchtigkeitssensors sind in der DE 196 48 126 A offenbart, deren Lehre durch Verweis in die vorliegende Offenbarung mit aufgenommen wird. Die Steuereinrichtung 78 ist mit dem Mikrowellensender 40 und dem Mikrowellenempfänger 38 verbunden. Anhand der Signale des Mikrowellenempfängers 38 evaluiert die Steuereinrichtung 78 den Feuchtigkeitsgehalt des Häckselguts. Sie entnimmt aus einer Speichereinrichtung 80 einen dem gemessenen Feuchtigkeitsgehalt entsprechenden Wert für eine optimale Schnittlänge und steuert die Ventileinrichtung 72 dementsprechend an. Die Werte für die Schnittlängen können aus Versuchen oder Expertenwissen stammen. Generell wird die Schnittlänge um so länger sein, je feuchter das Gut ist. Die Speichereinrichtung 80 enthält eine Tabelle oder Datenbank, in der die Schnittlänge (bzw. die Drehzahl des Hydraulikmotors 60) in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit des Ernteguts abgespeichert ist. Eventuelle Zwischenwerte können durch Interpolation errechnet werden. Es ist auch eine Verwendung von Algorithmen (mathematischen Funktionen) denkbar. Somit wird auch bei Änderungen der Feuchtigkeit des Ernteguts während des Erntevorgangs ohne Verzögerung und ohne manuelles Eingreifen des Bedieners stets eine optimale Schnittlänge erzielt.

Anzumerken ist, dass verschiedene Modifikationen der Erfindung denkbar sind. So wäre es denkbar, anstelle des Mikrowellensensors 38, 40 (oder zusätzlich dazu) einen beliebigen anderen Feuchtigkeitssensor zu verwenden, z. B. einen kapazitiven Sensor, einen optischen Sensor oder einen Leitfähigkeitssensor.

Der Sensor kann auch an einer Stelle der Erntemaschine 10 zwischen der Häckseltrommel 22 und dem Drehkranz des Austragsschachts 26 oder stromauf der Häckseltrommel 22 angeordnet sein. Es können auch (alternativ oder zusätzlich) beliebige andere Sensoren verwendet werden, die die Feuchtigkeit oder andere Parameter des Ernteguts erfassen und deren Signale zur Schnittlängeneinstellung herangezogen werden. So könnte mittels eines im nahen Infrarotbereich arbeitenden Sensors der Proteingehalt des Häckselguts gemessen werden. Anhand des gemessenen Werts des Parameters und in der Speichereinrichtung 80 abgelegter Informationen wird wiederum die Schnittlänge eingestellt. Werden mehrere Sensoren verwendet, die unterschiedliche Parameter des Häckselguts erfassen, wird die Steuereinrichtung 78 aus der Speichereinrichtung 80 einen Schnittlängenwert entnehmen, der am Besten zu der gemessenen Parameterkombination passt.

In Sonderfällen kann die selbsttätige Einstellung der Schnittlänge durch einen Bediener in der Kabine 18 ausgeschaltet und durch eine manuelle Einstellung ersetzt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Einstellung der Schnittlänge einer Häckseleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor eingerichtet ist, einen Parameter des Häckselguts zu erfassen, und dass die Schnittlänge der Häckseleinrichtung in Abhängigkeit von dem gemessenen Parameter insbesondere selbsttätig einstellbar ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Feuchtigkeitssensor ist und die Feuchtigkeit des Häckselguts erfasst.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Mikrowellensensor (38, 40) und/oder ein kapazitiver Sensor und/oder ein optischer Sensor und/oder ein Leitfähigkeitssensor ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittlänge bei relativ hoher Feuchte des Häckselguts größer ist als bei niedrigerer Feuchte.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor eingerichtet ist, Inhaltsstoffe des Häckselguts zu erfassen.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittlänge durch eine mit dem Sensor verbundene Steuereinrichtung (78) steuerbar ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittlänge durch Vorgabe der Drehzahl eines Elektro- oder Hydraulikmotors (60) einstellbar ist, der die Drehzahl von Vorpresswalzen (30-36) der Häckseleinrichtung definiert.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (78) mit einer Speichereinrichtung (80) verbunden ist, in der eine Information über die Schnittlänge in Abhängigkeit von dem gemessenen Parameter abgelegt ist.
  9. 9. Häckseleinrichtung mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. 10. Erntemaschine (10), insbesondere Feldhäcksler, mit einer Häckseleinrichtung nach Anspruch 9.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com