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Dokumentenidentifikation DE102006052426A1 24.05.2007
Titel Vorrichtung für landwirtschaftliche Maschinen
Anmelder Väderstad-Verken AB, Väderstad, SE
Erfinder Stark, Crister, Väderstad, SE
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Anmeldedatum 07.11.2006
DE-Aktenzeichen 102006052426
Offenlegungstag 24.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.05.2007
IPC-Hauptklasse A01C 7/20(2006.01)A, F, I, 20061107, B, H, DE
IPC-Nebenklasse A01B 63/111(2006.01)A, L, I, 20061107, B, H, DE   A01B 63/114(2006.01)A, L, I, 20061107, B, H, DE   
Zusammenfassung Vorrichtung für eine landwirtschaftliche Maschine, welche Vorrichtung mindestens eine zur Fahrrichtung quer verlaufende Reihe an Geräten (2), eine zur Fahrrichtung danach quer verlaufende Reihe von Stützrädern (1), wobei diese und die dazugehörenden Räder eine Aufhängevorrichtung (3a) und eine federnde Einrichtung (3c) tragen, die ihrerseits an dem Maschinenrahmen befestigt sind, um nachgiebig einen Druck (4) auf das Stützrad (1) gegen den Boden auszuüben, und Messgeräte (5a, 5b, 5c) in der Form von z. B. Drahtdehnungselementen u. dgl. (5a, 5b, 5c, 10), um die Tiefe der Sähschar zu messen, umfasst, wobei Krafteinrichtungen (7) zur Belastung oder Entlastung des Stützraddruckes (4) abhängig von einem Signal (8) von dem genannten Messgerät angeordnet sind, mit der Aufgabe, eine so konstante Sähtiefe wie möglich oder einen konstanten/vorherbestimmten Raddruck zu erzielen. Das genannte Messgerät ist an der genannten federnden Einrichtung (3c) angeordnet.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine landwirtschaftliche Maschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Landwirtschaftliche Maschinen dieser Art sind durch die amerikanischen Patentschriften US-A-3,749,035, US-A-4,176,721, US-A-4,913,070 und US-A-6,701,857 und die britische Patentanmeldung GB-A-2 126 062 bekannt, die ein zusätzliches Rad nutzen, um Variationen in der Bodenhärte zu messen und dadurch das Einpressen der Sähscharen zu verstellen.

Sähmaschinen mit Scheibscharen können einfache oder doppelte Scheibscharen haben. Meistens haben die Maschinen für leichte Erden doppelte Scheibscharen, sog. V-disc. Eine V-disc ist gut dafür geeignet, in Erden mit niedrigem Widerstand hineinzudringen, was meistens bei lockere Erden (Humus und sandigen Erden) der Fall ist. Die Sähscharen sind oft mit einem Stützrad versehen, das hinter der Scheibe/den Scheiben rollt. Dieses Stützrad begrenzt die Eindringtiefe und schließt die Sährille. Durch Wiederverdichtung und Verschluss der Sährille wird ein guter Kontakt zwischen der Saat und der Erde sichergestellt. Ein guter Kontakt zwischen Erde und Saat ist eine Voraussetzung dafür dass die Feuchtigkeit der Erde über die Saat wandert und damit der Wassergehalt auf ein Niveau (> 30%) erhöht wird, das für das Keimen der Saat notwendig ist. Die Sähscharen sind immer mit einer gewissen Art an einer Federung aufgehängt um sich der Oberfläche des Bodens anpassen zu können und/oder um Wegen bzw. Steinen, die in der Erde liegen können, federnd auszuweichen.

Diese Federkraft ist so festgelegt, dass die Sähschar bis zur gewünschten Tiefe eindringt, und eine gewisse "Überschusskraft" setzt das Stützrad auf den Boden auf und schließt die Rille. Diese Federsysteme sind vorteilhaft so konstruiert, dass sie einen ziemlich großen Freiheitsgrad haben, um sich dem Boden anzupassen, und funktionieren normalerweise auch bei höheren Geschwindigkeiten von ca. 15 km/h zufriedenstellend.

Solange die Erde eine einheitliche Beschaffenheit über das Feld hat, kann die Sähmaschine mit den Sähscharen gewöhnlicherweise für ein genügendes Sähresultat eingestellt werden. Die Kraft ist so eingestellt, dass die Scharen eindringen und das Stützrad genügend belastet ist, um die Sährille zu schließen und die Erde wieder zu verdichten.

Falls das Feld eine wechselnden Beschaffenheit hat, die von verschiedenen Arten der vorhergehenden Erdbearbeitung, verschiedenen Feldfrüchten als Vorfrüchten oder davon, dass das Feld eine variierende Art Erde hat, abhängen kann, entstehen bei vorhandenen Maschine Sähprobleme. An gewissen Orten in Europa wechselt die Erdart auch innerhalb eines sehr begrenzten Bereiches stark. Dies kann vom Inlandeis abhängig sein und das Phänomen wird Endmoräne genannt. Das Eis hat die Erde vor sich geschachtet und verschiedene Erdarten sind dann gemischt, was die wechselnden Erdarten verursacht hat. Da die Erde wechselt, wechselt auch die Kraft, die nötig ist um die Sähscharen in die Erde zu pressen. Bei fester Erde (z.B. Lehmerden) wird eine große Kraft benötigt um die Sähscharen runterzupressen. Wenn die Erde trocken ist, wird auch eine große Kraft nötig, vielleicht mehrere Hundert kp. Falls ein so hoher Druck eingestellt wird, bleibt die Saat in Bereichen des Felds, in denen die Erde locker ist zu tief. Die Sähscharen dringen sehr leicht in die lockere Erde und auch das Stützrad wird in die Erde gepresst. Das Resultat ist eine zu starke Wiederverdichtung und eine zu große Sähtiefe, was zu spätem und schlechten Aufgehen der Saat führt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung für eine landwirtschaftliche Maschine gemäß dem Obergriff zu schaffen, die eine genaue Verstellung der auf die Sähscharen angesetzten Kraft sicherstellt.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung für eine landwirtschaftliche Maschine gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen genannt.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen darstellen, näher erläutert.

1 stellt eine perspektivische Ansicht einer laxidwirtschaftlichen Maschine schräg von vorne mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dar, wobei der Deutlichkeit halber Sähschläuchen vom Saatbehälter zu den Scharen fehlen.

2 stellt eine perspektivische Ansicht schräg von hinten ähnlich der in 1 dargestellten landwirtschaftlichen Maschine dar,

3 stellt schräg von hinten eine teilweise perspektivische Ansicht ähnlich der in 1 dargestellten landwirtschaftlichen Maschine dar,

4 stellt schräg von hinten eine perspektivische Ansicht eines Teils der landwirtschaftlichen Maschine dar, die eine erste Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt,

5 stellt eine schematische Ansicht von vorne eines hinteren Rads zum Verschluss einer Sährille gemäß der Ausführungsform in 4 dar,

6 stellt eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar,

7 stellt ein Diagramm dar, das Belastungskurven für die angesetzte Kraft bzw. den Raddruck in verschieden Erdarten zeigt,

8a, b och c stellen teilweise schematische Ansichten von vorne (a und b) und von der Seite (c) einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung für eine landwirtschaftliche Maschine dar.

Gleiche Teile/Details in den beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen tragen dieselben Bezeichnungen.

1 und 2 illustrieren eine erste Ausführungsform einer landwirtschaftlichen Maschine a zur Erdbearbeitung und Saat mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. Die landwirtschaftliche Maschine wird hier mit mehreren Reihen mit Erdbearbeitungswerkzeugen b gezeigt, u. a. Kultivatorstäbchen und rotierenden Scheiben sowie Sähscharen 2.

Die landwirtschaftliche Maschine a ist dafür geeignet, von einem nicht dargestellten Traktor geschleppt zu werden. Ein Steuerrahmen c ist mit einem Behälter d für Saat versehen und trägt ein Riegelwerk e, auf dem die Erdbearbeitungswerkzeuge b befestigt sind. An der landwirtschaftlichen Maschine ganz hinten ist eine Reihe frei rotierbarer Stützräder angeordnet. Die Saat wird in durch Scharen gebildete Sährillen gesäht, wobei die Sährillen mit den genannten Stützrädern geschlossen werden.

In 3 und 4 wird eine erste Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Sähscharen 1 und Stützräder 2 werden von Aufhängevorrichtungen 3a getragen, die teils über Lenkarme 3b zu einer Nachstellvorrichtung der landwirtschaftlichen Maschine, teils an Federn 3c drehbar montiert sind, die ihrerseits am Rahmenwerk e drehbar montiert sind. Öffnungen 3d in der Aufhängevorrichtungen 3a sind derart angeordnet, dass sie nicht gezeigte Sähschläuche von dem Behälter d aufnehmen.

Wenn es das Ziel ist, einen speziellen Druck auf das Stützrad auszuüben, um eine gewisse Wiederverdichtung sicherzustellen, und eine Vorrichtung der Erfindung angeordnet wird, die einen gewünschten Stützraddruck gemäß dem Pfeil 4 sicherstellt, werden mehrere Vorteile erzielt. Die Sähscharen dringen immer bis zur gewünschten Tiefe ein und das Stützrad hat immer den richtigen Druck, sowohl um die Sährille (Siehe 5) um die Saat zu schließen, die auf den Boden der Sährille gefallen ist, als auch um die Erde wiederzuverdichten. Als eine zusätzliche Funktion kann man verschiedene Stützraddrucke bei verschiedenen Scharendrücken einstellen mit der Absicht einen höheren Stützraddruck bei einer höheren verwendeten Kraft vorzusehen, wenn die feste Erde mehr Druck auf das Stützrad erfordert, um geschlossen zu werden und auch eine größere Kraft um wiederverdichtet zu werden. Umgekehrt kann ein niedrigerer Stützraddruck bei einem niedrigeren Scharendruck eingestellt werden, um die lockere Erde richtig wiederzuverdichten.

An einer geeigneten Stelle der Aufhängung der Scharen 2 wird mit einem Messgerät 5a und/oder 5b die Kraft gemessen, die für das Aufsetzen des Stützrades verwendet wird. Dies ist eine Überschusskraft, die dafür sorgen soll, dass die untere Kante der Sähschar auf die beabsichtigte und eingestellte Tiefe eindringt. Siehe 6, in der das Messgerät 5 die Kraft in der Radaufhängung misst, und in diesem momentanen Stadium feststellen kann, ob die Tiefe die vorgesehen ist und dass keine zusätzliche Auflagekraft aufgebracht werden soll. Die Kraft wird also ausgenutzt bis die Sähschar bis zur vorgesehenen Tiefe eingedrungen ist. Falls die Sähschar 2 die volle Sähtiefe nicht erzielt, wird selbstverständlich kein Druck auf das Stützrad 1 aufgebracht und es kann in der Luft hängend verbleiben. Falls die Sähscharen 2 leicht eindringen, liegt beinahe der ganze Scharendruck auf dem Stützrad. Die Kraftmessung kann durch den Einbau einer Federung durchgeführt werden, die mit den Messgeräten 5a und/oder 5b die erzielte Belastung erfasst. Eine andere Art besteht darin, ein Drahtdehnungselement einzubauen, das die Spannung im Material des Teils, wo es montiert ist, misst. In einem Scharensystem mit Parallelogramm kann die Kraft vorteilhaft in einem seiner Arme gemessen werden. Betreffend das obere Messgerät 5a entsteht eine Zugspannung, wenn die Scheiben nicht in die Erde eindringen können und das Stützrad in der Luft hängt. Umgekehrt, wenn das Rad hart aufgesetzt ist, entsteht eine Druckspannung im Material. Diese Spannungsvariation kann gemessen werden und eine Veranlassung zur Verstellung geben. Die Spannung im Material kann also mit einem Messgerät 5c in der Nähe der Verbindung des Rades 1 gemessen werden. Kraftsensore können eingebaut werden und dies ist eine andere Art, die Kraft zu erfassen. Die Wahl des Messgeräts und des Kraftsensors beruht auf praktischen und ökonomischen Gesichtspunkten.

Wird angenommen, dass der Wert der gemessenen Kraft erfasst und in einem Steuersystem 6 umgerechnet wird, kann dieser Wert zur Grundlage für eine Verstellung mit einem oder mehreren Kraftgeräten werden, die die aufgebrachte Kraft auf das Sähscharensystem verstellen. Diese Kraftgeräte können beispielsweise elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch sein und sind in den Zeichnungen als ein Kolben- und Zylinderaggregat dargestellt, das mit dem Hydrauliksystem der landwirtschaftlichen Maschine a verbunden ist. Mann kann sich eine weitere Variation abhängig von dem Niveau der aufgebrachten Kräfte 8 vorstellen, so dass die "Überschusskraft" 4, die das Stützrad 1 ansetzt, linear oder in einer anderen Weise mit der aufgebrachten bzw. angesetzten Kraft variiert. In 7 wird ein Vergleichsdiagramm dargestellt, das die aufgebrachte Kraft 8 und die Radkraft 4 bei verschiedenen Erdarten wiedergibt. Auf diese Weise kann ein System aufgebaut werden, das auf kostengünstige Art und Weise eine genaue und effektive Saat bei hoher Geschwindigkeit über einen großen Umfang von verschiedenen Verhältnissen ermöglicht. Eine weitere Verstellvorrichtung kann so angeordnet werden, dass der vorgewählte Raddruck bei verschiedenen angesetzten Kräften erzielt werden kann. Die Messung des Scharendrucks kann auf eine beliebige Anzahl der Sähscharen, vorteilhaft drei Stück, an verschiedenen Stellen der Maschine durchgeführt werden. Die verschiedenen Sähaggregate werden etwas verschiedene Messwerte geben. Diese können einfach auf Mittelwerte 6 umgerechnet werden, die zur Grundlage der Verstellung werden können. Die Messung kann laufend oder in beliebigen Intervallen, z. B. 5 Sek. erfolgen. Beim Ansetzen am Sähstart im Linkbeet ist es vorteilhaft, den letzten Wert als Default zu setzen, und die Verstellung beginnt von dort an.

In den 8a, b und c wird eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Wenn man von den befindlichen Bodenverhältnissen ausgeht und den Scharendruck in Übereinstimmung damit verstellt, kann man sich vorstellen, dass man zwei Räder hat, die in der Nähe von einander rollen und dass sie mit demselben Rahmen verbunden sein können. Ein Rad 9a ist breit und rollt mit einer verhältnismäßig niedrigen Belastung. Dieses Rad wird effektiv von sowohl lockerer als auch fester Erde getragen und dient als Referenz gegenüber einem schmalen Rad 9b (Scheibe), das mit ziemlich hoher Belastung rollt dieses Rad wird effektiv von festerer und härterer Erde getragen aber sinkt mehr und mehr in die Erde ein wenn die Erde lockerer wird. Wenn man dann den Höhenunterschied, z.B. zwischen den verschiedenen Radnaben 10, misst, bekommt man einen Wert, der zur Verstellung des Scharendruckes verwendet werden kann, d.h. wenn beide Räder dieselbe oder eine neutrale Höhe aufweisen, setzt man den höchsten Scharendruck an. Je mehr das schmale Rad einsinkt, um so mehr verringert man den Scharendruck. Der Scharendruck wird auf Null oder nahe Null gesetzt, wenn die schmale Scheibe den maximalen Höhenunterschied gegenüber dem breiten Rad erreicht hat, d.h. wenn die Erde so locker ist wie an einem trockenen Badestrand.

Die Messung kann mit einem Rad oder mehreren breiten und schmalen Rädern durchgeführt werden. Es braucht nicht dieselbe Anzahl breiter wie schmaler Räder. Eine Alarmvorrichtung kann angeordnet sein, die den Fahrer visuell, z. B. mit einer Lampe, und/oder hörbar, z.B. mit einem Signal, benachrichtigt, wenn die maximale Kraft nicht den Sollwert des Raddruckes erreicht.

In der dargestellten Ausführungsform wird eine Anzahl Geräte gezeigt, aber diese Anzahl kann innerhalb des Rahmens der nachfolgenden Ansprüche sowohl erhöht als auch reduziert werden. Die in den Zeichnungen dargestellten Kolben- und Zylinderaggregate können irgendwelche Verstellgeräte oder Kraftgeräte sein. Die Geräte vor den Scharen können andere als die in den Zeichnungen gezeigten sein oder es können die Scharen die einzigen Geräte auf der landwirtschaftlichen Maschine sein.

Die landwirtschaftliche Maschine gemäß der Erfindung kann innerhalb des Rahmens der nachfolgenden Patentansprüche verändert werden.


Anspruch[de]
Vorrichtung für eine landwirtschaftliche Maschine, welche Vorrichtung mindestens eine zur Fahrrichtung quer verlaufende Reihe an Geräten (2), eine zur Fahrrichtung danach quer verlaufende Reihe Stützräder (1) umfasst, wobei diese Geräte und die dazugehörenden Räder eine Aufhängevorrichtung (3a) und eine federnde Einrichtung (3c) tragen, die ihrerseits an dem Maschinenrahmen befestigt sind, um nachgiebig Druck (4) auf das Stützrad (1) gegen den Boden auszuüben, und wobei Messgeräte (5a, 5b, 5c) in Form von z.B. Drahtdehnungselementen u.dgl. (5a, b, c, 10) vorgesehen sind, um die Tiefe der Sähschar zu messen, und Krafteinrichtungen (7) zur Belastung oder Entlastung des Stützraddruckes (4) abhängig von einem Signal (8) von dem genannten Messgerät angeordnet sind, mit der Aufgabe eine so konstante Sähtiefe wie möglich oder einen konstanten/vorherbestimmten Raddruck zu erzielen, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Messgerät an der genannten federnden Einrichtung (3c) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messrad (9b) an jedem Stützrad (1) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Krafteinrichtungen elektrische, hydraulische oder pneumatische Verstellvorrichtungen sind. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein gegen den Boden belastetes Messrad (9b) mit vorbestimmter Radbreite, die erheblich schmäler als die Breite des Stützrades (9a) ist, in die Nähe von mindestens einem der genannten Stützräder (9a) montiert ist, dass das genannte Messrad und das genannte Stützrad in der Höhe gegenüber einander beweglich sind, und dass die genannte Einrichtung ein Messgerät (10) ist, das den Höhenunterschied zwischen dem genannten Stützrad und dem genannten Messrad misst. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Verstellvorrichtung derart angeordnet ist, dass bei verschiedenen angesetzten Kräften vorausbestimmte Raddrücke erzielt werden können. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Alarmvorrichtung angeordnet ist, die visuell mit z.B. einer Lampe und/oder hörbar mit z.B. einem Signal benachrichtigt, wenn die maximale Kraft nicht den Sollwert des Raddruckes erreicht.






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