-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Werkzeuges, insbesondere
eines Mähwerkes
bei der Pflege von Straßenrändern, wonach
neben dem Mähen
von Gras bzw. Gestrüpp
auf diesen Flächen
durch eine gezielte Steuerung der Bewegungsabläufe des Mähwerkes Hindernisse auf diesen
Flächen,
wie zum Beispiel Straßenleitpfosten, Verkehrsleitelemente
sowie Pfosten von Verkehrsschildern, ummäht werden, nach den Verfahrensschritten
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Ein
derartiges Verfahren ist in einem von der Anmelderin selbst stammenden
Mähwerk
nach der
DE 43 05 135
C2 verwirklicht, das mit mehreren auf den Eckpunkten eines
gleichseitigen Dreiecks angeordneten Rotoren ausgestattet ist, die
mit Schneidmessern besetzt sind und gleichgerichtet angetrieben
werden. Ihre Abstände
zueinander sind so gewählt,
dass sich ihre Schneidbahnen teilweise überdecken. Die Rotoren befinden
sich in einem der Dreieckform angepassten Gehäuse, das in seinem Mittelpunkt
rotationsfähig
an einem extrem flachen Schwenkträger befestigt ist und das zusammen
mit den Rotoren den sogenannten Mähkopf bildet. Zwischen zwei
benachbarten Rotoren ist das Gehäuse mit
inneren Einbuchtungen versehen. Bei der normalen Flächenmahd
befindet sich das Gehäuse
in einer Position, wo in Fahrtrichtung des Trägerfahrzeuges gesehen zwei
Rotoren vorn auf einer sich quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten
Linie angeordnet sind und der dritte Rotor mittig dahinter. Weiterhin
erstreckt sich noch im vorderen Schnittbereich über dem Mähkopf ein annähernd quer
zur Fahrtrichtung zeigender starrer Tastbügel, der einenends verschwenkbar
am Schwenkträger
unter Zwischenschaltung eines hydraulischen Druckregelventils befestigt
ist. Dieses hydraulische Druckregelventil steht mit einem doppeltwirkenden
Differentialzylinder zur seitlichen Verschiebung des Mähkopfes
in Verbindung.
-
Beim
Annähern
an ein Hindernis muss der Fahrer zuerst das Trägerfahrzeug so an das Hindernis
heran lenken, dass dieses in der vorderen inneren Einbuchtung des
Gehäuses
vom Mähkopf
ankommt. Dort kontaktiert es den Tastbügel, wodurch der bei gleichzeitiger
Betätigung
des Druckregelventils ausgelenkt wird. Im Falle des Rechtsanbaus
des Mähkopfes
an das Trägerfahrzeug
verschiebt daraufhin der doppeltwirkende Differentialzylinder den
Mähkopf
seitlich nach links um einen vorgegebenen Weg. Dabei beginnt sich
gleichzeitig durch Lösen
einer Entriegelung der Mähkopf
um das Hindernis herum zu drehen. Hat der Tastbügel dann das Hindernis passiert,
wird der Mähkopf
des Mähwerkes
wieder vom doppelt wirkenden Hydraulikzylinder seitlich nach recht
in seine Ausgangsposition zurück
gebracht und er dreht sich während
dieser Verschiebung vollständig
um das Hindernis herum. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass
das Ansteuern des Hindernisses und dessen Aufnahme in der vorderen inneren
Einbuchtung des Gehäuses
vom Fahrer des Trägerfahrzeuges
einiges Geschick erfordert, so das er die Fahrgeschwindigkeit verringern
muss und damit zwangsläufig
die mögliche
Flächenleistung
des Mähwerkes
senkt. Erschwerend wirkt hier noch, dass die innere Einbuchtung
relativ schmal ist. Weiter ist zu bemängeln, dass der Tastbügel keine
Positionsbestimmung des Hindernisses vornehmen kann, wodurch die
vorstehend erläuterte
seitliche Verschiebung des Mähkopfes
nur nach einem vorgegebenen Bewegungsablauf vor sich geht, was letztendlich auch
die Flächenleistung
reduziert. Schließlich
ist noch von Nachteil, dass für
den Fall des Auftreffens des Hindernisses auf den Schwenkpunkt des
Tastbügels
eine Anfahrsicherung notwendig ist, die zur Vermeidung von Zerstörungen des
Mähkopfes
diesen entgegen der Fahrtrichtung ein Stück ausweichen lässt. Derarti ge
Einrichtungen sind logischerweise mit höheren Herstellungskosten verbunden.
-
Eine
weitere Ausführungsvariante
eines Verfahrens zum Steuern eines Werkzeuges ist ebenfalls an einem
Mähwerkes
zum flächenhaften
Mähen von Straßenrändern und
zum Freischneiden von vorstehend genannten Hindernissen in der
DE 297 16 916 U1 beschrieben.
Dieses Mähwerk
weist ein Hauptmähwerk
und ein hieran schwenkbeweglich abgestütztes und dieses rechtsseitig überragendes
Auslegermähwerk
auf. Beide Mähwerke
werden separat hydraulisch angetrieben. Dem Hauptmähwerk ist
ein seitlich an diesem angeordnetes Tastorgan zugeordnet, das als
ein um eine vertikale Drehachse schwenkbarer Bügel ausgebildet ist, der sich
beim Auftreffen auf ein Hindernis um die Drehachse verschwenkt und
der den Frontbereich des Auslegermähwerkes überdeckt. In Abhängigkeit
von dessen Schwenkbewegung wird der das Auslegermähwerk mit
dem Hauptmähwerk
verbindende Schwenkarm, der mit seinem vorderen Ende über eine
Schwenkachse am Hauptmähwerk
befestigt ist, durch einen geeigneten Steuerzylinder in einer annähernd horizontal
liegenden Ebene um die Schwenkachse bewegt. Das der Schwenkachse
abgewandte hintere Ende des Schwenkarmes ist mit einer weiteren Schwenkachse
mit dem Auslegermähwerk
verbunden, das um diese antriebsfrei schwenkbar ist und mittels
einer Feder und eines Anschlags in einer konstanten Winkelstellung
zum Schwenkarm gehalten wird. Das Hauptmähwerk ist zusätzlich mit
einem zweiten Tastorgan ausgestattet, das dem Hauptmähwerk in
Fahrtrichtung gesehen vorgelagert ist und dessen gesamten Frontbereich überdeckt.
-
Das
Verfahren zum Steuern dieses Mähwerkes
gestaltet sich so, dass das Hauptmähwerk und das Auslegermähwerk die
Flächenmahd
gemeinsam ausführen,
bis an einer Stelle ein Hindernis auftaucht. Geschieht das im Schnitt bereich
des Hauptmähwerkes,
wird dieses mittels geeigneter Stellzylinder vom Trägerfahrzeug
aus so weit seitlich verschoben, bis es dem Hindernis ausgewichen
ist und dieses nun mit dem Tastorgan vor dem Auslegermähwerk in Kontakt
kommt. Das Tastorgan schwenkt dadurch ein und das Auslegermähwerk wird
in eine Position hinter das Hauptmähwerk verbracht. Dadurch passiert das
Hindernis das Hauptmähwerk
unmittelbar in seinem äußeren seitlichen
Randbereich. Wenn sich dann das Hindernis noch am hinteren und einwärts gebogenen
Ende des Tastorgans befindet, wo das Auslegermähwerk gerade am Hindernis vorbei
fährt, beginnt
bereits ein seitliches Ausschwenken des Auslegermähwerkes.
Wenn unmittelbar danach das Tastorgan und das Hindernis den Kontakt
verloren haben, setzt sich diese Auswärtsbewegung beschleunigt fort,
wodurch das Gras vor dem Hindernis in einer kreisförmigen und
in Fahrtrichtung gesehen nach vorn weisenden Kurvenbahn gemäht wird.
-
Der
Hauptnachteil dieses Verfahrens ist, dass unabhängig von der Position des Kontaktes
zwischen dem Hindernis und den beiden Tastorganen vorgegebene und
unveränderliche
Bewegungsabläufe
beider Mähwerke
ablaufen, die einen entsprechend hohen Zeitaufwand beim Ummähen von
Hindernissen mit sich bringen und dadurch die Flächenleistung senken. Ein weiterer
wesentlicher funktioneller Mangel besteht darin, dass das Mähwerk nur
seitlich am Hindernis vorbeifährt,
wobei es dieses vorn nur teilweise und auf dessen Außenseite
gar nicht ummäht.
Dieser Mangel kann nur durch Nachmähen mit sogenannten Freischneidern
in einem weiteren Arbeitsgang behoben werden, der mit Zusatzkosten verbunden
ist.
-
Schließlich soll
noch auf eine weitere Ausführungsvariante
zum Steuern eines Werkzeuges beim Ummähen von Hindernissen auf Straßenrändern hingewiesen
werden, die im Mähwerk
nach der
DE 102 18
702 B4 verwirklicht ist.
-
Dieses
Mähwerk
weist einen herkömmlichen Mähkopf mit
einer oder mehreren nebeneinander angeordneten und quer zur Fahrtrichtung
ausgerichteten Rotationswalzen auf, die in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht
sind und für
den Zweck des Mähens
von Straßenrändern die
dafür übliche Schnittbreite
besitzen. Das Gehäuse
ist auf der dem Trägerfahrzeug
benachbarten Seite über
eine vertikale Achse an dessen Tragbalken so angeordnet, dass es
mittels eines hydraulischen Arbeitszylinders von der quer zur Fahrtrichtung
zeigenden Ausgangsposition entgegen der Fahrtrichtung und zurück geschwenkt
werden kann. Im seitlich äußeren Querrandbereich
des Mähkopfes
und in Fahrtrichtung gesehen hinten ist einenends an einer am Mähkopf angebrachten
vertikalen Achse ein Schwenkarm angelenkt, der anderenends mit einem
um eine vertikale Achse rotierenden Auslegermähwerk ausgestattet ist. Ein
am Schwenkarm angreifender hydraulischer Betätigungszylinder sorgt für das Ausschwenken
des Auslegermähwerkes
von seiner Ausgangsposition völlig
hinter dem Mähkopf
zur Seite heraus und nach vorn bis zur Anlage an die vordere Außenecke
des Mähkopfes.
Dem Mähkopf
ist noch in Fahrtrichtung gesehen ein Tastbügel vorgeordnet, der ebenfalls
um eine vertikale Achse beim Aufprall auf ein Hindernis einschwenkbar
ist.
-
Bei
der normalen Flächenmahd
des Straßenrandes
mäht der
Mähkopf
allein, weil sich das Auslegermähwerk
direkt hinter diesem innerhalb des Bereiches seiner Schnittbreite
befindet. Bei der Annäherung
an ein Hindernis werden dann folgende Steuervorgänge ausgeführt. Der Tastbügel wird durch
den Kontakt mit dem Hindernis eingeschwenkt und das Auslegermähwerk wird
durch das dabei erzeugte Signal wie vorstehend beschrieben ausgeschwenkt.
Sobald der Tastbügel
voll eingeschwenkt ist, wird durch den weiteren Druck des Hindernisses auf
den Tastbügel
bei der Vorwärtsfahrt
des Mähwerks
dessen Mähkopf
um die vertikale Achse am Tragbalken nach hinten geschwenkt, wobei
der Mähkopf
den inneren Randbereich des Hindernisses und das Auslegermähwerk dessen
in Fahrtrichtung gesehenen hinteren Bereich mäht. Sobald das Hindernis den
Tastbügel
wieder frei gibt, bewegen sich sowohl der Mähkopf als auch das Auslegermähwerk langsam
wieder in ihre Ausgangsposition zurück. Das Auslegermähwerk mäht dabei
den äußeren Randbereich
des Hindernisses, danach noch einmal den hinteren Bereich und abschließend den
sich vor dem Hindernis befindenden Bereich.
-
Nachteilig
an diesem Verfahren ist, dass durch die vom Tastbügel vorgegebenen
Bewegungsabläufe
des Mähkopfes
und des Auslegermähwerkes
beim Auftreffen auf Hindernisse immer eine ganz bestimmte Fahrgeschwindigkeit
zu deren sauberem Ummähen
eingehalten werden muss, was vom Bediener des Trägerfahrzeuges stets ein Höchstmaß an Konzentration
und Geschick verlangt. Noch komplizierter wird der Mähvorgang
bei Hindernissen unterschiedlicher Abmessungen, weil dann die Fahrgeschwindigkeit
zusätzlich
noch geändert werden
muss. Beide Aspekte setzen diesem Mähwerk in der Mähleistung
objektive Grenzen.
-
Deshalb
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern
eines Werkzeuges zu schaffen, das am Beispiel eines Mähwerks zur Pflege
von Straßenrändern Hindernisse
entsprechend ihrer Position zum Mähwerk mit der höchsten Flächenleistung
selbsttastend und ohne Einflussnahme durch den Fahrer des Trägerfahrzeuges
sauber ummäht.
-
Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
die Verfahrensschritte nach Anspruch 1 gelöst, wobei in den Unteransprüchen weitere
Verfahrensschritte aufgeführt
sind, die diese Lösung
in vorteilhafter Weise weiterentwickeln. Durch die Kollision eines
oder mehrerer Hindernisse mit dem sich entlang des Frontbereiches
des Werkzeuges erstreckenden Abtastbügels verändert sich in ihm der mechanische Spannungsverlauf
in Abhängigkeit
von der Position des oder der Hindernisse sowie von der Intensität des Zusammenpralls,
was im direkten Zusammenhang mit der Größe des Hindernisses steht.
Dieser Spannungsverlauf wird mit geeigneten Mitteln gemessen und
in entsprechende Signale umgewandelt, die an einen Anbaugerätemodul
weitergeleitet werden. An den Bauteilen des Trage- und Steuermechanismus
für das
Werkzeug sind Sensoren zur Feststellung ihrer augenblicklichen Position
angebracht, deren Signale ebenfalls dem Anbaugerätemodul gemeldet werden. Alle
genannten Signale werden dann einem im Trägerfahrzeug installierten Zentralrechner zugeführt, in
dem außerdem
noch von einem Tacho ein Signal über
die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Trägerfahrzeuges eingeht. Im Zentralrechner
sind Steuerkurven abgespeichert, die für jede Position und Intensität der Kollision
des oder der Hindernisse mit dem Abtastbügel in Abhängigkeit von der Position des
Trage- und Steuermechanismus ideale Steuersignale enthalten, die
an eine regelbare Hydropumpe sowie einen Hydrauliksteuerblock zu
deren Betätigung
herausgegeben werden. Die Betätigungsorgane
für den
Trage- und Steuermechanismus
werden vom Hydrauliksteuerblock daraufhin so bewegt, dass sie das
Werkzeug in einem optimalen Bewegungsablauf um das oder die Hindernisse
herum führen,
wobei sie vom Abtastbügel
dabei kontinuierlich abgetastet werden. Nach dem Passieren des Hindernisses wird
das Werkzeug wieder in seine Normalposition quer zur Fahrtrichtung
des Trägerfahrzeuges
verschwenkt.
-
Vorsorglich
wird an dieser Stelle noch darauf hingewiesen, dass der Schutzumfang
der Erfindung auch dann nicht verlassen wird, wenn der Signalfluss teilweise
in etwas abgewandelter Form technisch ausgeführt wird, wenn zum Beispiel
die Signale nicht dem Anbaugerätemodul,
sondern dem Zentralrechner auf direktem Wege etc. zugeführt werden.
Auch vom Anwendungsgebiet der zu steuernden Werkzeuge wird von diesem
erfindungsgemäßen Verfahren ein
sehr weit reichender Schutzumfang aufgebaut, weil hierunter alle
Werkzeuge fallen, die mit einer Führungsfunktion durch einen
Abtastbügel
ihre Arbeit verrichten, wie zum Beispiel das Führen eines Reinigungswerkzeuges
an Wänden
oder Brückenbögen, das
Führen
einer Wildkrautbürste,
das Koordinieren der Bewegung eines Seitenkehrbesens einer Kehrmaschine
etc..
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach dem Verfahren
des Unteranspruchs 2 stehen die Abtastbügel frei im Raum und sind an
einer Stelle mittels wenigstens zwei Schrauben bzw. einer einfachen
Einspannung statisch bestimmt am Werkzeug angebracht sind. Nur dadurch
sind klar definierte und jederzeit reproduzierbare mechanische Spannungszustände in den
Abtastbügeln
bei der Kollision mit Hindernissen zu erzielen.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung nach dem Verfahren des Unteranspruchs 3 ist es im
Falle des Einsatzes eines Mähwerkes
als Werkzeug mit einer Messerwelle und seitlich daneben angeordneten
linken und rechten Rotationsmähwerken
von Vorteil, einen linken und einen rechten Abtastbügel in Form
eines Halbkreises und einen weitestgehend geraden mittigen Abtastbügel einzusetzen.
Damit ist gesichert, dass die gesamte schneidende Frontpartie des
Mähwerkes
durch die Abtastbügel überwacht
werden kann.
-
Eine
zweckmäßige Ausgestaltung
der Erfindung wird nach dem Verfahren des Unteranspruchs 4 darin
gesehen, dass die äußere Kontur
jedes Abtastbügels
von einem Tragbügel
gebildet wird, der an seiner Innenseite mit einer Dämpfungs-
und Schutzschicht versehen ist, die mehrere mit der Innenseite des
Tragbügels
verbundene Spannungssensoren abdeckt, die jeder mit einem Sensorkabel
zur Weiterleitung ihrer Signale verbunden sind. Durch diesen Aufbau
sind die Abtastbügel
formstabil und unanfällig gegen
Zerstörung
ihrer empfindlichen Spannungssensoren. Außerdem verhindert die Dämpfungs- und Schutzschicht
ein Aufschaukeln der Schwingungen beim Aufprall eines Hindernisses
auf die Abtastbügel.
-
In
Weiterbildung der Erfindung ist es nach dem Verfahren des Unteranspruchs
5 empfehlenswert, als Spannungssensoren Dehnmessstreifen einzusetzen,
weil die eine hohe Genauigkeit der Messungen garantieren und keine
hohen Kosten verursachen.
-
In
einer weiteren Ausführungsvariante
der Erfindung nach dem Verfahren im Unteranspruch 6 hat es sich
bewährt,
im Falle des Einsatzes eines Mähwerkes
zur Pflege von Straßenrändern als
Werkzeug, das mittels eines Trage- und Steuermechanismus an einem
Trägerfahrzeug
hängt,
zur Bestimmung der augenblicklichen Position der Bauteile des Trage-
und Steuermechanismus einen Zentralrohrschlitten- Wegesensor, einen
Zentralrohr- Winkelsensor, einen Teleskoparm- Wegesensor und einen Turm-
Winkelsensor einzusetzen, weil damit die Position dieser Bauteile
sowie auch die des Mähwerkes eindeutig
definiert ist.
-
Schließlich wird
eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach dem Verfahren
im Unteranspruch 7 darin gesehen, dass im Falle des Einsatzes eines
Mähwerkes
zur Pflege von Straßenrändern als Werkzeug,
das mittels eines Trage- und Steuermechanismus an einem Trägerfahrzeug
hängt,
als Betätigungsorgane
für den
Trage- und Steuermechanismus ein Zentralrohrschlitten-Antrieb, ein Zentralrohr- Drehzylinder,
ein Teleskoparm- Zylinder und ein Turm- Drehzylinder eingesetzt
werden, weil die die Betätigungsorgane
am genauesten positionieren können,
die dazu erforderlichen hohen Kräfte
problemlos aufbringen können
und darüber
hinaus auch die kostengünstigste
Variante sind.
-
Zusammenfassend
stellen sich damit die Vorteile der Erfindung so dar, dass hiermit
ein Verfahren zum Steuern eines Werkzeuges geschaffen wurde, das
am Beispiel eines Mähwerks
zur Pflege von Straßenrändern Hindernisse
entsprechend ihrer Position zum Mähwerk mit der höchsten Flächenleistung
selbsttastend und ohne Einflussnahme durch den Fahrer des Trägerfahrzeuges
sauber ummäht.
-
Die
Erfindung soll nun an einem Ausführungsbeispiel,
bestehend aus einem Trägerfahrzeug und
einem daran frontangebauten Mähwerk
zur Pflege von Straßenrändern, näher erläutert werden,
wobei die einzelnen Figuren zeigen:
-
1:
eine Draufsicht auf das Trägerfahrzeug
mit dem Mähwerk
kurz vor einem Hindernis
-
2:
eine Frontansicht auf das Mähwerk mit
seinem Trage- und Steuermechanismus
-
3:
eine perspektivische Ansicht von links vorn auf das Mähwerk allein
-
4:
eine Ansicht auf einen Abtastbügel gemäß der Ansicht „A" in 3 mit
teilweise freigeschnittener Dämpfungs-
und Schutzschicht
-
5:
ein Funktionsschaltbild des Verfahrens zum Steuern eines Werkzeuges
-
6:
ein schrittweiser Bewegungsablauf beim Ummähen eines Hindernisses.
-
In 1 ist
ein vierrädriges
Trägerfahrzeug 1 gezeigt,
das mit einer vom Verbrennungsmotor 2 angetriebenen regelbaren
Hydropumpe 3 ausgestattet ist. In seiner Kabine sind neben
zwei Sitzen 4 ein Zentralrechner 5, ein Joystick 6 und
ein Tacho 7 zur Bestimmung seiner augenblicklichen Fahrge schwindigkeit
untergebracht. An seiner Frontpartie ist ein horizontal und quer
zur Fahrtrichtung ausgerichteter Verschubrahmen 8 angeordnet,
an dem ein in gleicher Richtung verschiebebeweglicher Zentralrohrschlitten 9 hängt, mit
dem der Trage- und Steuermechanismus 10 für ein als
Mähwerk
zur Pflege von Straßenrändern ausgebildetes
Werkzeug 11 beginnt. Der Zentralrohrschlitten 9 wird
von einem Zentralrohrschlitten- Antrieb 12 seitlich nach
links oder nach rechts bewegt, wobei ein Zentralrohrschlitten- Wegesensor 13 ständig seine
Position feststellt. Das Ende des Trage -und Steuermechanismus 10 ist über eine Schnellwechselvorrichtung 14 und
ein Werkzeug- Pendelgelenk 15 mit dem Mähwerk verbunden. Sowohl der
Zentralrohrschlitten- Antrieb 12 als auch die Bewegung
des gesamten Trage- und Steuermechanismus 10 für das Mähwerk sind
im Falle der normalen Flächenmahd
ohne Hindernisse manuell mit dem Joystick 6 vom Bediener
des Trägerfahrzeuges 1 zu betätigen. In 1 befindet
sich das Mähwerk
gerade unmittelbar vor einem Hindernis 16.
-
Weitere
Einzelheiten des Trage- und Steuermechanismus 10 sind in 2 gezeigt.
Im Zentralrohrschlitten 9 steckt ein Zentralrohr 17,
das darin um eine vertikal ausgerichtete Achse drehbar aufgenommen
ist. Die Drehung führt
ein Zentralrohr- Drehzylinder 18 aus, der an einer am unteren
Ende des Zentralrohres 17 befestigten Konsole 19 angreift.
Die Winkelstellung des Zentralrohres 17 gegenüber dem Zentralrohrschlitten 9 wird
von einem Zentralrohr-Winkelsensor 20 ständig erfasst.
Am oberen Ende des Zentralrohres 17 ist ein etwa horizontal ausgerichteter
Teleskoparm 21 angeordnet, der um eine horizontale Achse
in einer vertikalen Ebene schwenkbar ist, was mittels eines sich
am Zentralrohr 17 abstützenden
Teleskoparm- Hubzylinder 22 ausgeführt wird. Im Inneren des Teleskoparmes 21 ist
ein Teleskoparm- Zylinder 23 untergebracht, der eine Längenänderung
des Teleskoparmes 21 herbeiführt. Die augenblickliche Länge des
Teleskoparmes 21 wird von einem Teleskoparm-Wegesensor 24 gemessen.
Das vordere Ende des Teleskoparmes 21 ist als Gelenkauge 25 ausgebildet,
in dem das obere Ende eines rohrförmigen Turmes 26 steckt,
so dass der um seine etwa vertikal ausgerichtete Turmdrehachse 27 eine
Rotationsbewegung ausführen
kann, wenn ein sich am Teleskoparm 21 abstützender
und anderenends am Turm 26 angreifender Turm- Drehzylinder 28 betätigt wird.
Die Winkelstellung des Turmes 26 überwacht ein Turm- Winkelsensor 29.
Das untere Ende des Turmes 26 ist, wie bereits vorstehend
beschrieben, mit dem Werkzeug 11 über die Schnellwechselvorrichtung 14 und
das Werkzeug- Pendelgelenk 15 verbunden. Zum Bodenkopieren
des Werkzeuges 11 in der Ausbildung als Mähwerk zur Pflege
von Straßenrändern befinden
sich zwischen dem unteren Ende des Turmes 26 noch ein Werkzeug-
Hubzylinder 30 und ein Werkzeug- Pendelzylinder 31,
wobei der erstgenannte in Fahrtrichtung gesehen vor dem Turm 26 und
der andere seitlich neben dem Turm 26 angeordnet ist. Für das automatische
Bodenkopieren ist es sinnvoll, einen Drucksensor 32 am
Teleskoparm- Hubzylinder 22, einen Drucksensor 33 am
Werkzeug- Hubzylinder 30 und einen weiteren Drucksensor 34 am
Werkzeug- Pendelzylinder 31 vorzusehen.
-
Einen
Einblick in den konstruktiven Aufbau des Werkzeuges 11 in
der Ausbildung als Mähwerk zur
Pflege von Straßenrändern vermitteln
die 1 bis 3. Das besitzt ein selbsttragendes
Mähwerksgehäuse 35,
das aus einem nicht sichtbaren Tragrahmen und einer den Tragrahmen
von oben schützenden
Abdeckung 36 besteht. Mittig unter der Abdeckung 36 ist
eine quer zur Fahrtrichtung zeigende Messerwelle 37 angeordnet,
die aus einer Welle und einer Vielzahl an ihr befestigter Schneid-
bzw. Schlagmesser 38 besteht. Angetrieben wird sie von einem
Hydraulikmotor 39, der sie in einer Ansicht auf die linke
Seite des Mähwerkes
entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn antreibt.
-
Weiterhin
sind unter dem selbsttragenden Mähwerksgehäuse 35 seitlich
neben der Messerwelle 37 ein linkes Rotationsmähwerk 40' und ein rechtes
Rotationsmähwerk 40" angeordnet,
die hier als Fadenmähköpfe ausgebildet
sind. Deren Rotationsachsen sind vertikal ausgerichtet und sie werden
von je einem oben auf der Abdeckung 36 befestigten linken
Hydraulikmotor 41' und
einem rechten Hydraulikmotor 41" angetrieben. Ihre Rotationsrichtung
ist entgegengesetzt, so dass das von ihnen gemähte Schnittgut zum Schnittbereich
der Messerwelle 37 hin befördert wird. Die räumliche
Zuordnung beider Rotationsmähwerke 40'; 40" zur Messerwelle 37 ist auf
die Arbeitsrichtung des Mähwerkes
bezogen gleich weit vor dieser und ihre innen liegenden Rotations-
bzw. Schneidkreise weisen zur Schnittbreite der Messerwelle 37 eine
geringe Überdeckung
auf. Die Vorderfront der Abdeckung 36 des selbsttragenden
Mähwerksgehäuses 35 folgt
mit ihrer Kontur nach der Draufsicht auf das Mähwerk nach 1 annähernd den
Rotations- bzw. Schneidkreisen der Rotationsmähwerke 40'; 40" in deren Frontbereich
und sie setzt sich in einer Geraden fort, die in einem gewissen
Abstand vor der Messerwelle 37 in einer parallelen Ausrichtung
zu dieser verläuft,
so dass sich im Bereich der Messerwelle 37 in der Kontur
der Abdeckung 36 eine nach vorn offene Ausnehmung 42 befindet.
Etwa dieser Kontur folgend ist ein dreiteiliger Abtastbügel an der
Abdeckung 36 angebracht, wobei der in Fahrtrichtung gesehene
linke Abtastbügel 43' und der rechte Abtastbügel 43" mit wenigstens zwei Schrauben 44' und 44" statisch bestimmt
an den Außenseiten
der Abdeckung 36 befestigt sind. Der mittige Abtastbügel 45 ist über seinen
Schraubflansch 46 im mittleren Bereich des Mähwerkes
ebenfalls statisch bestimmt mit wenigstens zwei Schrauben 47 mit der
Abdeckung 36 verbunden.
-
Der
konstruktive Aufbau der Abtastbügel 43', 43" und 45 ist
prinzipiell gleich, der am Beispiel des linken Abtastbügels 43' nach 4 erläutert wird. Die äußere Kontur
wird von einem Tragbügel 48 gebildet,
der dem betreffenden Abtastbügeln 43', 43" und 45 die
Gestalt verleiht. An der Innenseite des Tragbügels 48 ist eine Dämpfungs-
und Schutzschicht 49 vorgesehen, die mehrere mit der Innenseite
des Tragbügels 48 verbundene
Spannungssensoren 50 abdeckt und die zur Verdeutlichung
der Lage der Spannungssensoren 50 teilweise freigeschnitten dargestellt
ist. Die Signale jedes Spannungssensors 50 werden über ein
Sensorkabel 51 zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet.
-
In 5 ist
in einem Funktionsschema gezeigt, wie die am Verfahren zur Steuerung
eines Werkzeuges beteiligten Bauteile bzw. Baugruppen zusammenwirken.
Ausgangspunkt ist die Berührung eines
oder mehrerer Hindernisse 16 mit den Abtastbügeln 43',43" und/oder 45,
wobei die daraus sich ergebenden Signale der Spannungssensoren 50 über die
Sensorkabel 51 an einen Anbaugerätemodul 52 weitergeleitet
werden. In diesen werden außerdem die
Positionssignale des Zentralrohrschlitten- Wegesensors 13,
des Zentralrohr-Winkelsensors 20,
des Teleskoparm- Wegesensors 24 und des Turm- Winkelsensors 29 eingegeben.
Der Anbaugerätemodul 52 leitet
alle Signale an den Zentralrechner 5 weiter, in den noch über den
Tacho 7 die Fahrgeschwindigkeit des Trägerfahrzeuges 1 Eingang
findet. Der Zentralrechner 5 ist über die regelbaren Hydropumpe 3 mit
einem Hydrauliksteuerblock 53 verbunden, der den Zentralrohrschlitten-
Antrieb 12, den Zentralrohr- Drehzylinder 18,
den Teleskoparm- Zylinder 23 und den Turm- Drehzylinder 28 ansteuert
und nach den Vorgaben aus dem Zentralrechner 5 das Werkzeug 11 dementsprechend
bewegt.
-
In 7 ist eine Möglichkeit gezeigt, mit welchem
Bewegungsablauf das Mähwerk
zur Pflege von Straßenrändern ein
Hindernis 16 am Straßenrand, wie
beispielsweise einen Straßenleitpfosten,
ein Verkehrsleitelement oder einen Pfosten von Verkehrsschildern,
sauber ummäht.
-
- 1
- Trägerfahrzeug
- 2
- Verbrennungsmotor
- 3
- regelbare
Hydropumpe
- 4
- Sitz
- 5
- Zentralrechner
- 6
- Joystick
- 7
- Tacho
- 8
- Verschubrahmen
- 9
- Zentralrohrschlitten
- 10
- Trage-
und Steuermechanismus
- 11
- Werkzeug
- 12
- Zentralrohrschlitten-
Antrieb
- 13
- Zentralrohrschlitten-
Wegesensor
- 14
- Schnellwechselvorrichtung
- 15
- Werkzeug-
Pendelgelenk
- 16
- Hindernis
- 17
- Zentralrohr
- 18
- Zentralrohr-
Drehzylinder
- 19
- Konsole
- 20
- Zentralrohr-
Winkelsensor
- 21
- Teleskoparm
- 22
- Teleskoparm-
Hubzylinder
- 23
- Teleskoparm-
Zylinder
- 24
- Teleskoparm-
Wegesensor
- 25
- Gelenkauge
- 26
- Turm
- 27
- Turmdrehachse
- 28
- Turm-
Drehzylinder
- 29
- Turm-
Winkelsensor
- 30
- Werkzeug-
Hubzylinder
- 31
- Werkzeug-
Pendelzylinder
- 32
- Drucksensor
am Teleskoparm- Hubzylinder
- 33
- Drucksensor
am Werkzeug- Hubzylinder
- 34
- Drucksensor
am Werkzeug- Pendelzylinder
- 35
- selbsttragendes
Mähwerksgehäuse
- 36
- Abdeckung
- 37
- Messerwelle
- 38
- Schneid-
bzw. Schlagmesser
- 39
- Hydraulikmotor
- 40'; 40"
- linkes/rechtes
Rotationsmähwerk
- 41'; 41"
- linker/rechter
Hydraulikmotor
- 42
- Ausnehmung
- 43'; 43"
- linker/rechter
Abtastbügel
- 44'; 44"
- Schrauben
- 45
- mittiger
Abtastbügel
- 46
- Schraubflansch
- 47
- Schrauben
- 48
- Tragbügel
- 49
- Dämpfungs-
und Schutzschicht
- 50
- Spannungssensoren
- 51
- Sensorkabel
- 52
- Anbaugerätemodul
- 53
- Hydrauliksteuerblock