DE2536806A1 - Lenkregeleinrichtung zum automatischen fuehren von landmaschinen - Google Patents

Description

• Benkregeleinrichtung zum automatischen Führen von Landmaschinen Die-ErfinduUg betrifft eine Benkregeleinrichtung zum automatischen Führen von Landmaschinen insbesondere von Maiserntemaschinen, bei der der als Leitlinie dienende Pflanzenbestand mittels Fühlern abgetastet wird und über Gebervorrichtungen elektrische Signale erzeugt werden, die die Lenkung beeinflussen.
• Bei derartigen Einrichtungen ist es erforderlich, daß die als Leitlinie dienende Bestandsgrenze oder Pflanzenreihe exakt verfolgt wird.
• Sind Lücken im Bestand, so daß die Beit1inie unterbrochen ist, so muß die Fortsetzung der Leitlinie ohne Ausbrechen der Maschine gefunden werden.
• In der DDR-Patentschrift Kr.55167 wird vorgeschlagen, zum Ausgleich des Einflusses von Bestandsunregelmäßigkeiten zwei hintereinander angeordnete kühler zum Erfassen des Abstandes zur Leitlinie vorzusehen. Der Regelung werden durch diese Maßnahme Signale entsprechend dem gemittelten Abstand eingegeben, Bei Lücken oder stärkeren Bestandsunreglmäßigkeiten reicht diese Maßnahme nicht aus, das heißt es können nach wie vor unzulassig große Abweichungen von dem zu verfolgenden Kurs auftreten, falls die Bedienungsperson nicht eingreift. Dies gilt insbesondere für das Fahren in Reihenkulturen, z.B. in Mais.
• Von Nachteil ist bai der in der genannten Patentschrift vorgeschlagenen Lösung auch, daß die durch den Winkel K gekennzeichnete Stellung des Tasters nicht annähernd gleich bleibt, denn bei einer Tasterstellung mit großem Winkel CL genügt eine kleine Abstandsänderung, um eine große Winkelanderung hervorzurufen..Bei kleinem Winkel K ergibt sich-dagegen auch bei einer großeniiAbstandsänderung nur eine kleine Winkeländerung. Für die Signalauslösung besteh-en ungleiche Bedingungen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde unter Vermeidung der 7achteile der bekannten Einrichtung mit geringstem Aufwand eine automatische Lenkung zu schaffen, die die Maschine auf dem gewünschten Kurs;1halt; Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß ein vorderster Fühler als Lückenfühler dient und so ausgebildet ist, daß er beim Aussetzen des Bestandes weit nach vorne schwenkt und ab einer bestimmten Schwenkstellung über seine Geberyorrichtung die Signale eines nachgeordneten in an sich bekannten Weise den Abstand zur Leitlinie erfassenden Tastfühlers mindestens teilweise unwirksam macht.
• Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird bei erreichen einer bestimmten Schwenkstellung des Lücken fühlers die Lenkung der Maschine mindestens annähernd gerade gestellt.
• Tvlit dieser Maßnahme kann erreicht werden, daß die Maschine an Bestandslücken nicht ausbricht. Auch beim Zurücksetzen der Maschine wird ein Abweichen vom Kurs weitgehend verhindert. Zusammen mit einem an anderer Stelle den Bestand abtastenden kühler oder mit-c s einem Geber., der auf den Gutfluß am Brnteguteinzug anspricht, kann auch das Ende des Bestandes automatisch erfaßt werden.
• Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der zum Erfassen des Abstandes zur Leitlinie dienende Tastfühler einen in einer Hülse verschiebbaren Stab aufweist, der mit der Lenkung so verbunden ist, daß sich beim Einschlagen der Räder der Tastfühler verlängert oder verkürzt.
• Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß sich geringe Änderungen des Winkels zwischen Leitlinie und Tastfühler ergeben. Da sich die Masse des Verschiebestabes niedrig halten läßt, sind geringe Stellkräfte aufzubringen, so daß eine mechanische Verbindung relativ schwach ausgelegt werden kann, und der Aufwand gering bleibt. Mittels Hülse und Stab lassen sich auch in einfacher Weise große Verschiebewege aufnehmen.
• Da dieses Merkmal auch unabhängig von Anspruch 1 verwirklicht werden kann, wird hierfür selbständiger Schutz begehrt.
• Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der mechanischen Rückführung Geber zugeordnet sind und der bewegte Teil der Sückkoppelnden Verbindung ein oder mehrere Auslöseelemente hat, die mit den ebern zusammenwirken.
• Mit dieser Maßnahme läßt sich ein Abschalten des Lenkventiles bei bestimmten Stellungen der Räder erreichen, ohne daß SchaRtelemente mit entsprechenden Kabelverbindungen an der gelenkten Hinterachse angebracht werden -müssen. Der elektrische Teil der Benkregeleinrichtung kann im Frontabschnitt der Maschine zusammengefaßt werden.
• Eine Nachrüstung ist dadurch leichter zu bewerkstelligen.
• Auch für dieses Merkmal wird selbstandiger Schutz begehrt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 den Frontabschnitt einer Maiserntemaschine mit einer Anordnung zum Abtasten der Reihen und Fig.2 einen Schaltplan für eine tenkregeleinrichtung nach Fig.1.
• In Fig.1 sitzt die halterung 1 für die kühler 2 und 3 seitlich neben dem Maispflücker 4, dessen Pflückspaltanfang 5 nach den Pflanzenreihen 6 ausgerichtet werden soll. l Der Fühler 2 dient als Bückenfühler und ist annähernd halbkreisförmig gebogen mit gerade auslaufendemlder Pflanzenreihe 6 zugewandtem Endabschnitt. Er ist um den Drehpunkt 7 horizontal schwenkbar. Unter der Wirkung der Kraft einer mittels eines Zugseiles 8 angelenkten Feder 9 ist der Fühler 2 bestrebt, in Richtung des Pfeiles 10 nach vorne zu schwenken, bis das gerade auslaufende Fühlerende etwa quer zur Pflanzenreihe steht. Ein Schwenken ist möglich, sobald die Pflanzenreihe 6 unterbrochen ist. Das tockenförmig ausgebildete lagerseitige Ende des Fühlers 2 wirkt mit den aus Schaltern bestehenden Gebern 11 und 12 in der Weise zusammen, daß beim Schwenken des vuhlers die Schalter nacheinander betatigt werden.
• Der mihler 3 dient zum erfassen deiAbstandes von der Pflanzenreihe und ist um den Drehpunkt 13 horizontal drehbar. In der gezeichneten Stellung schließt der Fühler 3 mit der zur Pflanzenreihe paralkeulen Halterung 1 einen Winkel von 450 ein. Eine nicht dargestellter wedernechanismus bewirkt, däß der Fühler 3 in eine Schwenkstellung strebt, die einen größeren Winkel einschließt. Tritt ein Schwenken durch Vergrößerung des Abstandes zur Pflanzenreihe ein, so wird der Geber 14 betätigt, der eine Lenkbewegung im Sinne eines Annäherns an die Leitlinie auslöst.Nimmt der Abstand zur Pflanzenreihe ab, so wird der Fühler 3 entgegengesetzt geschwenkt, wobei der Geber 15 in Aktion tritt und eine Lenkbewegung im Sinne eines Entfernens von der Leitlinie auslöst. Die Geber 14 und 15 sind um den Drehpunkt 16 einzeln schwenkbar und werden unter der Wirkung einer nicht dargestellten Feder gegen einen am Fühlerdrehpunkt 13 ausgebildeten Anschlag gezogen, wodurch die Stellung zum Fühler 3 fixiert ist, ein Ausweichen beim Schwenken des Fühlers jedoch möglich ist. Der Fühler 3 hat an seinem dem Bestand zugewandten Abschnitt einen in einer Hülse 17 verschiebbaren Stab 18, der über einen in einem Mantel 19 geführten Kabelzuz 20 mit dem an der Hinter achse befindlichen nicht dargestellten Lenkgestänge so verbunden ist, daß das Einschlagen der Räder eine Verschiebung des Stabes im Sinne der Lenkrichtung bewirkt. Die Anordnung stellt eine rückkoppelnde Verbindung dar: Wird beispielsweise infolge einer Abweichung der Maschine von der Leitlinie der Schalter 14 betätigt, so schlägt die Lenkung nach rechts ein. Der Stab 18 wird im Sinne einer Verlängerung des Fühlers verschoben, Wodurch-die Schalterbetatigung aufhört, bevor die Maschine die gewünschte Stellung zur Leitlinie erreicht hat.
• Die Halterung 1 ist in Linie mit dem Pflückspaltanfang 5 am belenk 21 horizontal gelagert. Auf diese Weise ist es möglich , die Halterung 1 bei Schräglauf der Maschine parallel zu den Reihen zu halten, wodurch der Anfang des Pflückwalzenspaltes auf die Leitlinie ausgerichtet bleibt und sich beste Bedingungen für das Pflükken der Maiskolben ergeben.
• Eine vertikale3verschwenkung erlaubt das Gelenk 22, sodaß sich die Höhle der Fühler 2 und 3 über dem Boden einstellen läßt.
• Als Stellmechanismus für die horizontale und vertikale Verschwenkung der Halterung 1 dient ein Handhebel 23, der über flexible Stellelemente 24 und 25 wirkt.
• Der als mechanische Rückführung eingeset:te Kabelzug 20 enthält ein Auslöseelement 26, dem die als Einschlagbegrenzung dienenden Geber 27 und 28 sowie die zum Erfassen der Lenkstellung "gerade" dienenden Geber 29 und 30 zugeordnet sind. Die Geber 27 bis 30 sitzen dabei vorzugsweise einstellbar an einer Führung 31 für den Mantel 19 des Vabelzuges 20. Die Anordnung ist so gewählt, daß der Mantel i9 beim horizontalen Schwenken der halterung 1 an der vrlemme 32 festgehalten wird und sich somit relativ zur maschinenseitlg fixierten vUhrung 31 bewegt. Es läßt sich auf diese Weise erreichen, daß hinsichtlich des Geradestellens der Lenkung und des Begrenzensdes Lenkeinschlages der Schräglauf berücksichtigt ist.
• Der Schaltplan nach Figur 2 enthält ein Lenkventil 33,mit den Magnetspulen 34 und 35, das mittels der beschriebenen Geber gesteuert wird.
• Der Stromkreis enthalt außerdem eine "Ein-Aust'Taste 36. Ein Umschalter 37 spricht beim Eingriff des Fahrers in das Lenkrad an und bewirkt über das Relais 38 ein Öffnen der Kontakte 39 und*40.
• Ein Wiedereinschalten der Automatik ist nur durch Betätigung des Schalters 41 möglich.
• Eine Geradestellung der Lenkung kann außer über den Schalter 12 durch die Hand taste 42 erreicht werden. Beide Schalter wirken über das Relais 43 mit den Kontakten 44, 45, 46.
• Ein Blinklicht 47 zeigt tn, wenn die automatische Lenkung in Betrieb ist.
• Die Schaltung ist so gewählt, daß bei Betätigung des Gebers 11 der die Magnetspule 34 enthaltende Stromkreis unterbrochen wird, wenn der Kontakt 30 offen ist, also die Rader bereits im Sinne einer Rechtslenkung angeschlagen sind. Andernfalls werden bei geschlossen Schalter 14 die Räder geschwenkt bis zur Stellung "gerade", in der der Kontakt 29, 30 abhebt.
• Bei Ansprechen der Geradestelleinrichtungen 12 oder 42 setzt das Relais 43 durch Öffnen der Kontakte 44 und 46 die Schalter 14 und 15 außer Betrieb; gleichzeitig wird durch Kontakt 45 der Stromkreis geschlossen, der sich aus der die Einschlagseiten berücksichtigenden Stellung des Kontaktes 29,30 ergibt.

Claims (11)

1. Ansprüche

   t enkregeleinrichtung zum automatischen Führen von Landmaschinen insbesondere von Maiserntemaschinen, bei der der als Leitlinie dienende Pflanzenbestand mittels Fühlern abgetastet wird und Abet aebervorrichtungen elektrische Signale erzeugt werden, die die Lenkung beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorderster Fühler (2) als Lückenfühler dient und so ausgebildet ist, daß er beim Aussetzen des Bestandes weit nach vorne schwenkt und ab einer bestimmten Schwenkstellung über Geber (11,12) die Signale eines nachgeordneten in an sich bekannter Weise den Abstand zur Leitlinie erfassenden Fühlers (3) mindestens teilweise unwirksam macht.
2. 2. Lenkregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen einer bestimmten Schwenkstellung des Lückenfühlers (2) die Lenkung der Maschine mindestens annähernd gerade gestellt wird.
3. 3. Lenkregeleinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen einer bestimmten Schwenkstellung des Lückenfühlers (2) bestimmte im Zusammenhang mit Lücken oder mit dem Bestandsende stehende Funktionen ausgelöst werden, z.B.

   Heben des Schneidwerkes, wahren einer Wendeschleife.
4. 4. Lenkregeleinrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3,dadurch gekennzeichnet,daß an dem Bückenfühler (2) die Kraft einer Feder (9) so wirkt, daß dieser bestrebt ist, eine vorderste Endtllung einzunehmen, die vorzugsweise quer zur ilSeitlinie (6) ausgerichtet ist.
5. 5.Lenkregeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lückenfühler (2) annähernd halbkreisförmig gebogen ist und ein annähernd gerade auslaufendes EnXde hat.
6. 6. Benkregeleinrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer mechanischen Rückführung, dadurch gekennzeichnet, daß^der zum Erfassen des Abstandes zur Leitlinie (6) dienende Fühler (3) einen in einer Hülse (17) verschiebbaren Stab (18) aufweist, der mit der Lenkung so verbunden ist, daß sich beim Einschlagen der Räder der Tastfühler verlängert oder verkürzt.
7. 7. Benkregeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die rückkoppelnde Verbindung zwischen der Lenkung und dem Stab (18) des Tastfühlers (3) aus einem in einem Mantel (19) geführten Kabelzug (20) oder einem ähnlichen Element besteht.
8. 8. Lenkregeleinrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche.mit einer mechanischen Rückführung, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführung Geber (27 bis 30) zugeordnet sind und der bewegte Teil (20) der rückkoppelnden Verbindung ein oder mehrere Auslöseelemente (26) hat, die mit den Gebern zusammenwirken.
9. 9. Lenkregeleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die der Rückkoppelung (20) zugeordneten Geber (27 bis 30), im vorderen Abschnitt, also im Bereich der Tasteinrichtung (1;2,3) angeordnet sind.
10. 10. Lenkregeleinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnun; der Geber (27 bis 30) zu der Auslösung 26 einstellbar bzw. veränderbar ist.
11. 11. Lenkregeleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, -daß ein Schwenkmechanismus zum Kompensieren des Schräglaufes an der Halterung (1) vorhanden ist und daß sich beim Verschwenken der Fühlerhalterung die Zuordnung der Geber (27 bis 30) zu der Auslösung (26) verändert.