DE10054285A1 - Verteilmaschine - Google Patents
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Abstract
Verteilergestänge für eine landwirtschaftliche Feldspritze, welches um eine aufrechte Achse an einem Rahmen bewegbar aufgehängt ist, wobei zwischen dem Rahmen und dem Verteilergestänge Mittel angeordnet sind, welche der Pendelbewegung des Verteilergestänges um die aufrechte Achse entgegenwirken, wobei zwischen dem Rahmen und dem Verteilergestänge eine Messvorrichtung zum Erfassen der Auslenkung des Verteilergestänges aus der Ruhelage vorgesehen ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verteilergestänge gemäß der
Patentansprüche 1 und 10. Derartige Verteilergestänge sind
beispielsweise durch die FR-25 59 686 A1/84 02 341 oder EP 04 94 125 B1
bekannt. Diese bekannten Verteilergestänge sind
zumindest um eine aufrechte Achse schwenkbar aufgehängt, so
dass das Verteilergestänge um diese aufrechten Achsen in bzw.
entgegen der Fahrtrichtung schwingen kann. Zwischen dem
Rahmen und dem Verteilergestänge sind hierbei Mittel
angeordnet, welche der Pendelbewegung des Verteilergestänges
um die aufrechte Achse entgegenwirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen
Mitteln sicherzustellen, dass eine gleichmäßige Verteilung
des auszubringenden Materiales auf der Bodenoberfläche auch
unter schwierigen Einsatzbedingungen gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
zwischen dem Rahmen und dem Verteilergestänge eine
Messvorrichtung zum Erfassen der Auslenkung des
Verteilergestänges aus der Ruhelage vorgesehen ist. Mittels
dieser Messvorrichtung lässt sich die Auslenkung und die
Schwingungsfrequenz sowie die Schwingungszeit des
Verteilergestänges erfassen.
Um aktiv auf der Pendel- bzw. Schwingungsbewegung des
Verteilergestänges um die aufrechte Achse entgegenwirken zu
können, ist vorgesehen, dass eine Regeleinrichtung vorgesehen
ist, dass die Messeinrichtung die Messsignale an die
Regeleinrichtung übermittelt, und dass aufgrund der
Messsignale die Regeleinrichtung die Mittel ansteuert, und
dass die Mittel als aktive Stellglieder ausgebildet sind.
Somit werden die Stellglieder derart von der Regeleinrichtung
angesteuert, dass diese der Pendelbewegung des
Verteilergestänges um die aufrechte Achse aktiv
entgegenwirken.
In einer einfachen Ausgestaltung der Messeinrichtung ist
vorgesehen, dass die Messeinrichtung eine optische Sende- und
Empfangseinheit aufweist.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Sendeeinheit an dem äußeren Ende des Verteilergestänges
angeordnet ist, und dass die Empfangseinheit am Rahmen
angeordnet ist. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, dass die Empfangseinheit an den äußeren Enden
des Verteilergestänges angeordnet ist und dass die
Sendeeinheit am Rahmen angeordnet ist.
Des weiteren ist vorgesehen, dass an jedem Ende des
Verteilergestänges eine Sende- bzw. Empfangseinheit
angeordnet ist.
Eine einfache Ausgestaltung der Messeinrichtung wird dadurch
erreicht, dass die Sendeeinheit ein optisches Signal, wie
beispielsweise einen Lichtstrahl in Richtung der
Empfangseinheit aussendet.
Somit werden durch die Messvorrichtung und die Mittel, die
den Pendelbewegungen um die aufrechte Achse entgegenwirken,
eine gleichmäßige Verteilung des auszubringenden Materiales
auf der Bodenoberfläche erreicht.
Bei Auslegergestängen von landwirtschaftlichen Feldspritzen,
bei denen keine aktiven Stellglieder, die den
Pendelbewegungen entgegenwirken, kann es an den äußersten
Punkten zu unkontrollierten Pendelbewegungen in und entgegen
der Fahrtrichtung, insbesondere bei großen Arbeitsbreiten
kommen. Diese Tatsache begründet sich hauptsächlich in den
überlagerten Schwingungsimpulsen durch Bodenunebenheiten,
Schwankungen des Brühniveau den in dem Vorratsbehälter der
Feldspritze und Bewegungen aus dem Verhalten des Zu- und
Trägerfahrzeuges. Die Amplitude dieses Pendelbewegung kann um
1 m und größer liegen, wodurch an diesen Stellen eine
ungleichmäßige Verteilung des Materiales auf der
Obenoberfläche erfolgt. Diesem Phänomen wird durch die
Erfindung abgeholfen. Die Messeinheit in Verbindung mit der
Regeleinrichtung steuern die Stellglieder an und wirken mit
ihrer aktiven Bewegung dem Auspendeln der Gestänge entgegen,
so dass die Amplitude maßgeblich verringert wird, wenn nicht
sogar gegen Null geht.
Eine weitere Lösung der Aufgabe wird gemäß dem Patentanspruch
1 aufgezeigt. Hierbei ist vorgesehen, dass entsprechend den
von der Messeinrichtung ermittelten Werten die
Dosiervorrichtung/en derart angesteuert werden, dass die pro
Flächeneinheit auf dem Boden ausgebrachte Materialmenge
zumindest annähernd konstant bleibt. Hierbei wird der aus den
Schwingungen des Verteilergestänges herrührenden
ungleichmäßigen Verteilung des Materiales auf der
Bodenoberfläche dadurch entgegengewirkt, dass die den
einzelnen Ausbringorganen, beispielsweise Düsen zugeführte
Materialmenge in Abhängigkeit der Auslenkung, bzw.
Schwingungsfrequenz die von der Messeinrichtung ermittelt
wird, dadurch gegengesteuert, dass über die Regeleinrichtung
die Dosiervorrichtung/en derart angesteuert werden, dass den
Düsen eine entsprechende Materialmenge zugeführt wird bzw.
von diesen ausgebracht wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den übrigen
Unteransprüchen, der Beispielsbeschreibung und den
Zeichnungen zu entnehmen. Hierbei zeigen
Fig. 1 eine Verteilmaschine mit Verteilergestänge in der
Draufsicht und in Prinzipdarstellung,
Fig. 2 die rechte Seite des Verteilergestänges in
vergrößerter Prinzipdarstellung,
Fig. 3 die rechte Seite des Verteilergestänges in
perspektivischer Darstellung und
Prinzipdarstellung,
Fig. 4 eine weitere Verteilmaschine mit einer anderen
Verteilergestängeaufhängung in der Draufsicht und
in Prinzipdarstellung,
Fig. 5 die rechte Seite des Verteilergestänges im
perspektivischer Darstellung schräg von hinten
gesehen,
Fig. 6 eine Sende- und Empfangseinheit zur Messung der
Auslenkung des Verteilergestänges in der Draufsicht
und in der Prinzipdarstellung,
Fig. 7 eine weiter Sende- und Empfangseinheit in der
Draufsicht und in Prinzipdarstellung,
Fig. 8 eine weitere Sende- und Empfangseinheit in der
Draufsicht und in Prinzipdarstellung,
Fig. 9 eine weitere Sende- und Empfangseinheit in der
Draufsicht und in Prinzipdarstellung.
Das Verteilergestänge 1 ist auf der Rückseite der
landwirtschaftlichen Feldspritze 2, die als gezogene Maschine
ausgebildet und über die Zugdeichsel an einen Ackerschlepper
3 angeordnet ist, angeordnet. Das Verteilergestänge 1 weist
eine rechte Gestängehälfte 4 und eine linke Gestängehälfte 5
auf, die jeweils mittels eines eine aufrechte Schwenkachse 6
aufweisenden Gelenkes 7 an einem Mittelteil 8, welches am
Rahmen 9 der Feldspritze 2 angeordnet ist, angelenkt sind.
Während der Ausbringarbeit auf dem Acker kann aus
verschiedenen Ursachen das Gestänge 1, wie in der Fig. 1
dargestellt ist, in und entgegen der Fahrtrichtung 10
schwingen, wie die mit strichpunktierten Linien
eingezeichneten Positionen 1' und 1" zeigen. Um dieses
Schwingen in und entgegen der Fahrtrichtung 10 zu begrenzen
bzw. zu verhindern, sind zwischen dem Rahmen 9 der Maschine 2
und dem Verteilergestänge 1 die Mittel 11 angeordnet, die der
Pendelbewegung des Gestänges 1 entgegenwirken. Diese Mittel
11 sind als aktive Stellglieder ausgebildet, die über
geeignete Übertragungsmittel von einer elektronischen Steuer-
und Regeleinrichtung angesteuert werden. Des weiteren ist
zwischen dem Rahmen 9 und dem Verteilergestänge 1 die
Messvorrichtung 12 zum Erfassen der Auslenkung des
Verteilergestänges 1 bzw. der Gestängehälften 4 und 5 aus
der mit durchzogenen Linien dargestellten Ruhelage
angeordnet. Diese Messeinrichtung 12 sendet ihre Messsignale
an die Regeleinrichtung die dann entsprechend aufgrund der
Auswertung anhand eines abgespeicherten Auswerteprogramms die
Stellglieder 11 entsprechend ansteuert, so dass der
Pendelbewegung des Verteilergestänges 1 um die aufrechte
Achse 6 entgegenwirkt. Hierzu ist an dem Rahmen die
Empfangseinheit 13 der Messeinrichtung 12 und am äußeren Ende
des Verteilergestänges 1 die Sendeeinrichtung 14 der
Messeinrichtung 12 angeordnet ist. Die Funktionsweise der
Messeinrichtung 12 mit der Sende- 14 und Empfangseinheit 13
wird weiter unten erläutert.
Das Verteilergestänge 1 gemäß den Fig. 2 und 5 unterscheidet
sich von dem Verteilergestänge 1' gemäß den Fig. 1 bis 3
dadurch, dass das Verteilergestänge 1' mittels eines einzigen
eine aufrechte Achse 6 aufweisenden Gelenkes 15 an dem
Mittelteil 8 des Rahmens 9 der Feldspritze 2 angeordnet ist.
Wie bereits eingangs erwähnt, kommt es bei den
Auslegegestängen 1, 4, 5 der Feldspritze 2 insbesondere im
äußeren Bereich zu unkontrollierten Pendel- bzw.
Schwingungsbewegungen in und entgegen der Fahrtrichtung 10,
besonders bei großen Arbeitsbreiten. Diese Tatsache begründet
sich hauptsächlich in überlagerten Bewegungsimpulsen durch
Bodenunebenheiten, Schwankungen des Brühniveau in dem
Vorratsbehälter und Bewegungen aus dem Verhalten des Zug-
oder Trägerfahrzeugs 3. Aufgrund dieser Schwingungen, deren
Amplitude um 1 m und mehr liegen kann, ergibt durch die der
Schwingungen eine ungleichmäßige Verteilung des Spritzgutes
auf der Arbeitsfläche. Dieses ist unerwünscht. Um diesem
abzuhelfen, liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, dem
Auslegergestänge 1 Sende- und einer Messeinrichtung 12
Empfangseinheit zuzuordnen, die vorzugsweise auf optischen
Signalen basiert.
Hierzu wird am Ende jede Auslegers 1 eine Lichtquelle, die
beispielsweise als Leuchtdiode oder Laserstrahl aussendende
Einheit 14 ausgebildet sein kann, angeordnet. Am Mittelrahmen
8 es Gestänges 1, welcher sich starr mit der Feldspritze
vorwärtsbewegt, ist eine Empfangseinheit 13 angeordnet.
Empfangseinheit 13 und Sendeeinheit 14 sind entsprechend
fluchtend zueinander ausgebildet. Je nach Auslenkung des
Gestängeaußenpunktes des Gestänges 1 und der dort
installierten Quelle treffen die von der Lichtquelle 14
ausgesendeten Lichtstrahlen 15 in unterschiedlichen Winkeln
auf dem Empfänger der Empfangseinheit 14 auf, wie dies anhand
der Fig. 6 sind 9 näher erläutert wird. Die Empfangseinheit
weist eine Auswerteelektronik auf. Die Auswerteeinheit sendet
dann die ausgewerteten Signale an eine Steuer- und
Regeleinrichtung welche dann entsprechend die aktiven
Stellglieder 11 ansteuert und dem Ausschwenken des
Verteilergestänges 1 entgegenwirkt, so dass die Schwingungen
des Gestänges 1 entscheidend verringert werden, in einigen
Fällen sogar gegen Null gehen.
Es ist auch möglich, die Sendeeinheit 14 am Mittelteil 8
anzuordnen und die Empfangseinheit 13 am äußeren Ende des
Gestänges 1.
Das Verteilergestänge 16 gemäß Fig. 4 und 5 unterscheidet
sich von den Verteilergestängen 1 gemäß den Fig. 1 bis 3
dadurch, dass es mit einem die aufrechte Schwenkachse 17
aufweisenden Gelenk 18 am Rahmen 9 der Feldspritze 2
angelenkt ist.
Die in Fig. 6 dargestellte Messeinrichtung 12 weist die als
Laserstrahl 15 aussendende, als Laserlichtquelle 18
ausgebildete Sendeeinheit 14 und die eine Empfangsoptik und
Auswerteeinheit 20 aufweisende Empfangseinheit 13 auf.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 sendet die als
Laserlichtquelle 18 ausgebildet Sendeeinheit 18 einen
Laserstrahl 15 in Richtung der Empfangseinheit 13. Diese
Empfangseinheit 13 weist den gewölbten Schirm 21, der auf der
Seite, auf welcher der Laserstrahl 15 auftrifft, als
optoelektronische Oberfläche 22 ausgebildet ist, die mit
einer Auswerteeinheit 20 in Verbindung steht.
Die Sende- und Empfangseinheit der Messvorrichtung gemäß Fig.
8 weist die Sendeeinheit 14, die als einen Laserstrahl 15
aussendenden Laserquelle 18 ausgebildet ist, den als
Reflektor dienenden Schirm 23 sowie die optoelektronischen
Empfangseinheit 24 mit der Auswerteeinrichtung 20 auf. Die
Laserquelle 18 und die Auswerteeinheit mit der
optoelektronischen Empfangsoberfläche sind an dem Mittelteil
8 bzw. Rahmen 9 angeordnet, während der Schirm 23 mit den
Reflektoren 25 an den äußeren Enden des Verteilergestänges 1
angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, dass der Schirm
23 an dem Mittelteil 8 bzw. Rahmen 9 angeordnet ist, während
die Laserquelle 18 mit der optoelektronischen
Empfangseinrichtung 24 und der Auswerteeinheit 20 an den
äußeren Enden des Verteilergestänges 1 befestigt ist.
Die Messeinrichtung gemäß Fig. 9 weist die als Leuchtdiode 26
ausgebildete Sendeeinheit 14 und die Empfangseinheit 13 auf.
Die Empfangseinheit 13 weist die in einem Gehäuse
untergebrachten Schirm 27 mit optoelektronischer Oberfläche
auf, welcher die durch das Loch 28 der Lochblende 29
durchtretende Lichtstrahlen 30 fängt.
Im vorstehenden wurde erläutert, dass aufgrund der von der
eine Sende und Empfangseinheit aufweisende Messeinrichtung
empfangenen ausgewerteten Signale die aktiven Stellglieder 11
angesteuert werden, welche den Schwingbewegungen des
Verteilergestänges 1 bzw. 16, um diese Auswirkungen
maßgeblich zu reduzieren.
Es ist auch möglich die ungleichmäßige Spritzmittelverteilung
auf der Bodenoberfläche dadurch auszugleichen, dass die von
der Messeinrichtung ermittelten Werte der Auslenkung dazu zu
benutzt werden, die Dosiereinrichtung, welche die
Ausbringmenge der an dem Verteilergestänge 1 bzw. 16
angebrachten Düsen so anzusteuern, dass der
Spritzmengenauslass an den einzelnen Düsen oder Gruppen von
Düsen so verringert oder vergrößert wird, dass eine
gleichmäßige Spritzmittelverteilung auf der Bodenoberfläche
erreicht wird.
Claims (11)
1. Verteilergestänge für eine landwirtschaftliche Feldspritze,
welches um eine aufrechte Achse an einem Rahmen bewegbar
aufgehängt ist, wobei zwischen dem Rahmen und dem
Verteilergestänge Mittel angeordnet sind, welche der
Pendelbewegung des Verteilergestänges um die aufrechte Achse
entgegenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem
Rahmen und dem Verteilergestänge eine Messvorrichtung (12)
zum Erfassen der Auslenkung des Verteilergestänges aus der
Ruhelage vorgesehen ist.
2. Verteilergestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, dass die
Messeinrichtung (12) die Messsignale an die Regeleinrichtung
übermittelt, dass aufgrund der Messsignale die
Regeleinrichtung die Mittel (11) ansteuert, und dass die
Mittel (11) als aktive Stellglieder ausgebildet sind.
3. Verteilergestänge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Stellglieder (11) derart von der Regeleinrichtung
angesteuert werden, dass diese der Pendelbewegung des
Verteilergestänges um die aufrechte Achse (6, 17) gegenwirken.
4. Verteilergestänge nach einem oder mehrer der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung
(12) eine optische Sende- (14, 18, 21, 26) und Empfangseinheit
(13, 19, 24, 25, 27) aufweist.
5. Verteilergestänge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Sendeeinheit (14) an dem äußeren Ende des
Verteilergestänges (1) angeordnet ist, dass die
Empfangseinheit (13) am Rahmen (9) angeordnet ist.
6. Verteilergestänge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Empfangseinheit an den äußeren Enden des
Verteilergestänges angeordnet ist, dass die Sendeeinheit am
Rahmen angeordnet ist.
7. Verteilergestänge nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende des
Verteilergestänges eine Sende- (14) oder Empfangseinheit (13)
angeordnet ist.
8. Verteilergestänge nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit
(14, 18, 21, 26) einen Lichtstrahl in Richtung der
Empfangseinheit (13, 19, 24, 25, 27) aussendet.
9. Verteilergestänge nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (11) als
Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder, Elektromotor etc.
ausgebildet sind.
10. Verteilergestänge für eine landwirtschaftliche Feldspritze,
welches um eine aufrechte Achse an einem Rahmen bewegbar
aufgehängt ist, wobei das Verteilergestänge gleichmäßig über
eine sich quer zur Fahrtrichtung erstrechende Länge verteilt
angeordnete Ausbringelemente, wie Spritzdüsen aufweist, denen
das auszubringenden Material mittels Dosiervorrichtungen in
einstellbaren Mengen zugeführt nicht, insbesondere nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rahmen
(9) und dem Verteilergestänge (1) eine Messvorrichtung (12)
zum Erfassen der Auslenkung des Verteilergestänges (1) aus
der Ruhelage vorgesehen ist.
11. Verteilergestänge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass entsprechend den von der Messvorrichtung ermittelten
Werte die Dosiervorrichtungen derart angesteuert werden, dass
die pro Flächeneinheit auf den Boden ausgebrachte
Materialmenge zumindest annähernd konstant bleibt.
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