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Dokumentenidentifikation DE102006010230A1 06.09.2007
Titel Scheibenstreuer
Anmelder Rauch Landmaschinenfabrik GmbH, 76547 Sinzheim, DE
Erfinder Rauch, Norbert, 77815 Bühl, DE
Vertreter LICHTI Patentanwälte, 76227 Karlsruhe
DE-Anmeldedatum 02.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006010230
Offenlegungstag 06.09.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.09.2007
IPC-Hauptklasse A01C 17/00(2006.01)A, F, I, 20060302, B, H, DE
IPC-Nebenklasse E01H 10/00(2006.01)A, L, I, 20060302, B, H, DE   E01C 19/20(2006.01)A, L, I, 20060302, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein Scheibenstreuer zum Verteilen von Streugut weist einen Behälter und wenigstens eine umlaufende Verteilerscheibe auf, der das Streugut über eine Dosiereinrichtung, die mittels Aktuatoren und einer elektronischen Bedien-, Rechner- und Regeleinheit steuerbar ist, in Abhängigkeit von der gewünschten Streumenge und der Fahrgeschwindigkeit (Massenstrom) zuführbar ist, wobei die Parameter des Verteilsystems fernbedienbar mittels derselben Bedien- und Regeleinheit und Aktuatoren auf verschiedene Streugutsorten und/oder Arbeitsbreiten einstellbar sind. Um dem das Streubild beeinflussenden Mengeneffekt Rechnung zu tragen, ist in der Bedien-, Rechner- und Regeleinheit für eine Streugutsorte oder eine Gruppe von Streugutsorten mindestens eine Kennlinie für die Einstellparameter in Abhängigkeit des Massenstroms gespeichert.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Scheibenstreuer zum Verteilen von Streugut mit einem Behälter und wenigstens einer umlaufenden Verteilerscheibe, der das Streugut über eine Dosiereinrichtung, die mittels Aktuatoren und einer elektronischen Bedien-, Rechner- und Regeleinheit steuerbar ist, in Abhängigkeit von der gewünschten Streumenge und der Fahrgeschwindigkeit (Massenstrom) zuführbar ist, wobei die Parameter des Verteilsystems fernbedienbar mittels derselben Bedien- und Regeleinheit und Aktuatoren auf verschiedene Streugutsorten und/oder Arbeitsbreiten einstellbar sind.

Die Verteilung landwirtschaftlicher oder kommunaler Streugüter, wie Dünger, Auftau- oder Abstumpfungsmittel, mittels Wurfscheiben hat eine große praktische Bedeutung. Aufgrund der gestiegenen Anforderungen hinsichtlich einer präzisen Verteilung auch bei variierender Fahrgeschwindigkeit und variierender Streumenge stellt sich bei Scheibenstreuern ein besonderes Problem durch den sogenannten Mengeneffekt. Hierunter wird die unerwartete Reaktion des Verteilsystems auf sich verändernde Massenströme bei ein und derselben Streugutsorte verstanden.

Trotz aller Anstrengungen in der Praxis, den Mengeneffekt zu beseitigen, ist dieses Problem insbesondere aufgrund der unterschiedlichen Auswirkungen des Mengeneffektes bei unterschiedlichen Streugütern noch nicht gelöst. Eine aus der Praxis bekannte mechanische Lösung (DE 10 2005 015 236, nicht veröffentlicht) mit einer aus einer Dosieröffnung und einem Dosierschieber in einem drehbaren Behälterboden bestehenden Dosiereinrichtung sieht eine bestimmte Öffnungsgeometrie der Dosieröffnung vor, die zusammen mit einer Variation des Aufgabepunktes bei der Mehrzahl von Streugütern zu befriedigenden Ergebnissen führt. Dennoch lässt sich die nachteilige Wirkung des Mengeneffektes bei bestimmten Streugutsorten nicht vermeiden.

Bei den heute in der Praxis üblichen, nicht fernbedienbaren Verteilsystemen, die z.B. mit einer Veränderung der Länge und/oder der Winkelanstellung der Wurfflügel auf der Verteilerscheibe, mit der Veränderung der Neigung der Verteilscheiben bzw. des gesamten Streuers oder der Veränderung der Lage des Aufgabepunktes – hierzu zählt auch das o.g. Verteilsystem – werden Streutabellen verwendet, mit deren Hilfe das Verteilsystem auf einen bestimmten Massenstrom manuell eingestellt werden kann. Bei diesem soll dann eine präzise Verteilung erreicht werden. Eine Massenstromänderung, z.B. bei Änderung der Dosiermenge oder der Fahrgeschwindigkeit, ist dann während der Fahrt nicht möglich.

Der druckschriftliche Stand der Technik für fernbediente Verteilsysteme, z.B. zur fernbedienten Verstellung des Aufgabepunktes (DE 41 34 315 A1, EP 0 563 805 A1) geben entweder keine Hinweise oder aber eine fehlerhafte und unzureichende Anweisung für die Lösung des Problems des Mengeneffektes.

Ausgehend von dem eingangs genannten und die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bildenden Stand der Technik aus den vorgenannten Druckschriften liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unabhängig von der Art des Verteilsystems und unter Berücksichtigung der zu verteilenden Streugutsorte eine Lösung für die Eliminierung des Mengeneffektes vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Bedien-, Rechner- und Regeleinheit für eine Streugutsorte oder eine Gruppe von Streugutsorten mindestens eine Kennlinie für die Abhängigkeit der Einstellparameter des Verteilsystems vom Massenstrom gespeichert ist.

Durch das Abspeichern einer Kennlinie für wenigstens eine Streugutsorte oder eine Gruppe von Streugutsorten mit ähnlichem Streuverhalten in dem Bedien-, Rechner- und Regelgerät können die Parameter für jedes bekannte Verteilsystem (Aufgabepunkt, Streuerneigung, Stellung der Wurfflügel) auf jede Streugutsorte, jede Streumengenänderung und jede Änderung der Fahrgeschwindigkeit während der Fahrt automatisch eingestellt werden, indem die Aktuatoren von der Regeleinheit entsprechend angesteuert werden. Die Massenstromkennlinie berücksichtigt dabei den der entsprechenden Streugutsorte eigenen Mengeneffekt. Durch diese Maßnahmen ist eine in funktioneller Hinsicht einfache Lösung der mit dem Mengeneffekt (Verfälschung des Streubildes in Abhängigkeit vom Massenstrom) erreicht.

In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, dass für unterschiedliche Arbeitsbreiten und/oder unterschiedliche Bauarten der Verteilerscheibe wenigstens zwei Kennlinien für jeweils eine Streugutsorte oder eine Gruppe von Streugutsorten gespeichert sind.

Durch diese Maßnahme wird bei einer anderen Arbeitsbreite und/oder einer anderen Verteilerscheibe die unterschiedliche Auswirkung auf den Mengeneffekt ausgeglichen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Typen von Kennlinien in der Bedien- und Regeleinheit gespeichert sind, die verschiedenen Streugutsorten oder Gruppen von Streugutsorten zugeordnet und mittels einer Typenbezeichnung aufrufbar sind. Auch dadurch ist eine unproblematische fernbediente automatische Selbsteinstellung der Parameter des Verteilsystems möglich.

Zweckmäßigerweise ist jede in der Bedien- und Regeleinheit gespeicherte Kennlinie einer Streugutsorte einer Gruppe von Streugutsorten mit ähnlichem Rieselverhalten und ähnlichem Fließverhalten auf der Verteilscheibe zugeordnet. Stattdessen kann auch vorgesehen sein, dass jede in der Bedien- und Regeleinheit gespeicherte Streugutsorte eine eigene gespeicherte Kennlinie aufweist.

Der Verlauf der Kennlinie hängt von der Art der Streugutsorte ab. Die Kennlinie kann deshalb linear oder unstetig sein.

In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass für jede Streugutsorte, Arbeitsbreite und ggf. Bauart der Verteilerscheibe eine Kennlinie für die Einstellung der Parameter des Verteilsystems in Abhängigkeit des Massenstroms gespeichert ist. Weist das Verteilsystem für die Änderungen der Arbeitsbreite eine Einrichtung zur Verlagerung des Aufgabepunktes auf, so wird als Einstellparameter die Drehwinkellage der Aufgabe des Streugutes auf die Verteilerscheibe herangezogen. Ist stattdessen eine Einrichtung zur Verstellung der Neigungslage der Verteilerscheiben gegenüber der Horizontalebene, z.B. durch Neigung des gesamten Streuaggregates vorgesehen, so wird als Einstellparameter der Neigungswinkel herangezogen. Wird schließlich stattdessen die Änderung der Arbeitsbreite durch Änderung der Winkelanstellung und der Position der Wurfflügel auf der Verteilerscheibe genutzt, wird als Einstellparameter die Position der Wurfflügel herangezogen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ermöglichen die Kennlinien eine stufenlose Einstellung der Parameter des Verteilsystems.

Bei der heute häufig üblichen Datenübertragung aus dem Internet der von dem Streuguthersteller gelieferten Streutabelle für eine bestimmte Düngersorte, Arbeitsbreite und ggf. die Bauart der Verteilerscheibe wird vorzugsweise auch die Kennlinie über Internet übertragen, so dass der Landwirt nur noch die entsprechenden Daten in das Bedien- und Regelgerät einspeichern muss.

Zur Bestimmung des Massenstroms wird vorteilhafter Weise der Sollmassenstrom, berechnet aus Fahrgeschwindigkeit, eingegebener Arbeitsbreite und gewünschter Streumenge herangezogen.

Von diesem Sollmassenstrom kann der Istmassenstrom der von der Dosiereinrichtung auf die Verteilerscheibe geführten Streugutpartikel abweichen, so dass in einer bevorzugten Ausführung zur Bestimmung des Massenstroms der Istmassenstrom, gemessen beispielsweise mittels eines mitfahrenden Massenstrommessystems oder Wiegesystems herangezogen werden. Massenstrommesssysteme und Wiegesysteme, die hierfür geeignet sind, sind im Stand der Technik bekannt und bedürfen deshalb an dieser Stelle keiner weiteren Beschreibung.

Vorzugsweise werden vor Streubeginn die gewünschte Durchschnitts- oder Anfangsstreumenge, die beabsichtigte Durchschnitts- oder Anfangsfahrgeschwindigkeit, die Arbeitsbreite, ggf. die Bauart der Verteilerscheibe sowie die Schüttgutsorte am Bedienpult eingegeben und die zugehörige Kennlinie aufgerufen. Bei Streubeginn stellt die Regeleinheit aufgrund dieser Daten den zugehörigen Parameter für das Verteilsystem automatisch ein. Diese für den Beginn des Streubetriebs eingestellten Parameter werden dann beispielsweise bei Änderung der Fahrgeschwindigkeit oder beim Grenzstreuen (Änderung der effektiven Arbeitsbreite) entsprechend der gespeicherten Kennlinie geändert. Gleiches gilt für eine bedarfsabhängige Änderung der Streumenge entsprechend einem kartierten Düngerbedarf des abzustreuenden Feldes.

Die Erfindung findet vorzugsweise Anwendung bei einem Verteilsystem mit einer Einrichtung zur Verstellung des Aufgabepunktes des Streugutes auf der Verteilerscheibe. In diesem Fall wird also die Drehwinkellage des Aufgabepunktes auf der Verteilerscheibe als Einstellparameter herangezogen. Bei Scheibenstreuern ist es bekannt, den Behälter mit einer drehbaren Bodenplatte mit integrierter Dosieröffnung auszustatten, so dass als Einstellparameter die Drehwinkellage des Bodens und damit der Dosieröffnung gegenüber der Verteilerscheibe herangezogen werden kann.

In der Verteiltechnik ist es ferner bekannt, Sensoren zur Erfassung des Streuwinkels des die Verteilerscheibe verlassenden Streugutes und eine Auswerteelektronik vorzusehen, um für den Fall der Abweichung des gemessenen Streuwinkels vom Sollstreuwinkel in die Einstellung des Streugerätes korrigierend einzugreifen. Durch diese Auswerteelektronik wird die Einrichtung zur Verstellung des Aufgabepunktes in Abhängigkeit des gespeicherten Soll-Streuwinkels bezogen auf die Arbeitsbreite und gegebenenfalls die Bauart der Verteilerscheibe eingestellt. Dieses Sensorsystem kann den Ist-Streuwinkel nur intermittierend, z.B. alle 60s erfassen. Während dessen kann sich jedoch der Streuwinkel aufgrund einer Massenstromänderung (Mengeneffekt) verändert haben. Deshalb reagiert dann die Einrichtung für die Verstellung des Aufgabepunktes automatisch aufgrund der für diese Streugutsorte oder Gruppe von Streugutsorten gespeicherten Kennlinie.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist zumindest eine Kennlinie vorgesehen, die für kleine Massenströme den Aufgabepunkt in Drehrichtung der Verteilerscheibe in eine späte Lage und für große Massenströme in eine frühere Lage einstellt. Durch diese Maßnahme wird den negativen Folgen des Mengeneffektes in besonders wirksamer Weise begegnet. Stattdessen kann vorgesehen sein, dass zumindest eine weitere Kennlinie vorgesehen ist, die für kleinere Massenströme den Aufgabepunkt gegen die Drehrichtung der Verteilerscheibe in eine frühere und für größere Massenströme in eine spätere Lage einstellt.

Es kommt nicht selten vor, dass der Landwirt eine ihm unbekannte Streugutsorte kauft, für die ihm keine Streutabellen vorliegen und für die ihm folglich auch keine Massenstrom-Kennlinie zur Verfügung steht. In einem solchen Fall werden für diese Streugutsorte bei wenigstens zwei unterschiedlichen Massenströmen die Parameter für die Einstellung des Aufgabepunktes für eine präzise Verteilung ermittelt, beispielsweise mit Hilfe eines sogenannten Praxis-Prüfsets mit quer zur Fahrtrichtung aufgestellten Auffangschalen, und werden die jeweiligen Parameter gespeichert, wobei ein Rechner der Bedien- und Regeleinheit aus den gespeicherten Parametern die Kennlinie errechnet und speichert, so dass auch beim Verteilen einer solchen Streugutsorte eine Berücksichtigung des Mengeneffektes in Abhängigkeit vom Massenstrom möglich ist.

Bei einem wie heute üblichen Zweischeibenstreuer sind zwei Aktuatoren für die Einstellung der Dosiermenge und zwei Aktuatoren für die Verstellung des Aufgabepunktes vorgesehen, deren Einstellparameter von derselben Kennlinie steuerbar sind. Vorzugsweise besitzen die Aktuatoren eine Lagerückmeldung.

Bei einem Verteilsystem, bei dem die Einstellung auf verschiedene Streugutsorten, Arbeitsbreiten und Massenströme durch Verstellung der Neigung der Verteilerscheiben bzw. des gesamten Streuers erfolgt, ist der aus der Kennlinie gewonnene Parameter der Neigungswinkel der Verteilerscheiben gegenüber der Horizontalebene. Auch diese Einstellung kann durch Aktuatoren hydraulischer oder elektrischer Art erfolgen.


Anspruch[de]
Scheibenstreuer zum Verteilen von Streugut mit einem Behälter und wenigstens einer umlaufenden Verteilerscheibe, der das Streugut über eine Dosiereinrichtung, die mittels Aktuatoren und einer elektronischen Bedien- Rechner- und Regeleinheit steuerbar ist, in Abhängigkeit von der gewünschten Streumenge und der Fahrgeschwindigkeit (Massenstrom) zuführbar ist, wobei die Parameter des Verteilsystems fernbedienbar mittels derselben Bedien-, Rechner und Regeleinheit und Aktuatoren auf verschiedene Streugutsorten und/oder Arbeitsbreiten einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bedien-, Rechner- und Regeleinheit für eine Streugutsorte oder eine Gruppe von Streugutsorten mindestens eine Kennlinie für die Abhängigkeit der Einstellparameter des Verteilsystems vom Massenstrom gespeichert ist. Scheibenstreuer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bedien-, Rechner- und Regeleinheit wenigstens zwei unterschiedliche Kennlinien für jeweils eine Streugutsorte oder Gruppe von Streugutsorten für unterschiedliche Arbeitsbreiten und/oder unterschiedliche Bauarten der Verteilerscheibe gespeichert sind. Scheibenstreuer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Typen von Kennlinien gespeichert sind, die verschiedenen Streugutsorten oder Gruppen von Streugutsorten zugeordnet und mittels einer Typenbezeichnung aufrufbar sind. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede in der Bedien-, Rechner- und Regeleinheit gespeicherte Kennlinie einer Streugutsorte oder einer Gruppe von Streugutsorten zugeordnet ist. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede in der Bedien-, Rechner- und Regeleinheit gespeicherte Streugutsorte eine eigene gespeicherte Kennlinie aufweist. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie linear ist. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie unstetig ist. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Streugutsorte, Arbeitsbreite und gegebenenfalls Bauart der Verteilerscheibe eine Kennlinie für die Einstellung der Parameter des Verteilsystems in Abhängigkeit des Massenstroms vorgesehen ist. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie eine stufenlose Einstellung der Parameter des Verteilsystems in Abhängigkeit des Massenstroms ermöglichen. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Datenübertragung aus dem Internet der von dem Streuguthersteller gelieferten Streutabelle für eine bestimmte Düngersorte, Arbeitsbreite und gegebenenfalls Bauart der Verteilerscheibe auch die Kennlinie übertragen wird. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Massenstroms der Sollmassenstrom, berechnet aus Fahrgeschwindigkeit, eingegebener Arbeitsbreite und gewünschter Streumenge, herangezogen wird. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Massenstroms der Istmassenstrom, gemessen beispielsweise mittels eines mitfahrenden Massenstrommesssystems oder Wiegesystems herangezogen wird. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor Streubeginn die Anfangs- oder Durchschnittsstreumenge, die Anfangs- oder Durchschnittsfahrgeschwindigkeit, die Arbeitsbreite und gegebenenfalls die Bauart der Verteilerscheibe sowie die Streugutsorte am Bedienpult eingegeben werden, die zugehörige Kennlinie ausgewählt oder automatisch aufgerufen wird und bei Streubeginn aufgrund dieser Daten die Regeleinheit den zugehörigen Parameter für das Verteilsystem automatisch einstellt. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilsystem eine Einrichtung zur Verstellung des Aufgabepunktes des Streugutes auf der Verteilerscheibe aufweist. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 14 mit einem Behälter mit drehbarer Bodenplatte und integrierter Dosieröffnung, dadurch gekennzeichnet, dass als Einstellparameter die Drehwinkellage des Bodens gegenüber der Verteilerscheibe dient. Scheibenstreuer nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren zur Erfassung des Streuwinkels des die Verteilerscheibe verlassenden Streugutes und eine Auswerteelektronik vorgesehen sind, die die Einrichtung zur Verstellung des Aufgabepunktes in Abhängigkeit des für jede Streugutsorte oder Gruppe von Streugutsorten gespeicherten Soll-Streuwinkels bezogen auf die Arbeitsbreite und gegebenenfalls die Bauart der Verteilerscheibe einstellen, und dass bei Änderung des Massenstroms die Einrichtung für die Verstellung des Aufgabepunktes aufgrund der für diese Streugutsorte oder Gruppe von Streugutsorten gespeicherten Kennlinie reagiert. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kennlinie vorgesehen ist, die für kleine Massenströme den Aufgabepunkt in Drehrichtung der Verteilerscheibe in eine späte Lage und für große Massenströme in eine frühere Lage einstellt. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine weitere Kennlinie vorgesehen ist, die für kleinere Massenströme den Aufgabepunkt gegen die Drehrichtung der Verteilerscheibe in eine frühere und für große Massenströme in eine spätere Lage einstellt. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erstellung der Kennlinie einer unbekannten Streugutsorte bei wenigstens zwei unterschiedlichen Massenströmen die Parameter für die Einstellung des Aufgabepunktes für eine präzise Verteilung ermittelt und die jeweiligen Parameter gespeichert werden, und dass ein Rechner der Regeleinheit daraus die Kennlinie errechnet und speichert. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Zweischeibenstreuer zwei Aktuatoren für die Einstellung der Dosiermenge und zwei Aktuatoren für die Verstellung des Aufgabepunktes vorgesehen sind. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren eine Lagerückmeldung aufweisen. Scheibenstreuer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Verteilsystem, bei dem die Einstellung auf verschiedene Streugutsorten, Arbeitsbreiten und Massenströme durch Verstellung der Neigung der Verteilerscheiben bzw. des gesamten Streuers erfolgt, der aus der Kennlinie gewonnen Parameter der Neigungswinkel der Verteilerscheiben gegenüber der Horizontalebene ist.






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