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Die
Erfindung betrifft ein Überladeassistenzsystem zur automatischen
Steuerung der Position der Überladevorrichtung einer landwirtschaftlichen Erntemaschine
zum Überladen von Erntegut auf eine Transportvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Selbstfahrende
Erntemaschinen wie beispielsweise Feldhäcksler oder Mähdrescher
weisen üblicherweise eine Überladevorrichtung
auf, mit der das geerntete Erntegut auf ein Transportfahrzeug oder
in einem Speicherbehälter übergeben wird. Bei einem
Feldhäcksler wird beispielsweise das Erntegut während
des Ernteprozesses permanent über die Überladevorrichtung
an ein nebenher fahrendes Transportfahrzeug übergeben.
Hierzu muss das Transportfahrzeug parallel zu oder neben dem Feldhäcksler
her fahren. Der Bediener des Feldhäckslers hat dabei stets
die Position des Transportfahrzeuges zum Feldhäcksler zu
kontrollieren, um eine exakte und verlustfreie Erntegutübergabe
zu gewährleisten. Im einfachsten Fall wird die Position
der Überladevorrichtung selbst bzw. die am Ende der Überladevorrichtung
angeordnete Überladeklappe manuell durch den Bediener der
Erntemaschine gesteuert. Nachteilig dabei ist, dass die Steuerung
der Position der Überladevorrichtung einen beträchtlichen
Teil der Aufmerksamkeit des Bedieners während des Erntebetriebes
in Anspruch nimmt, wobei der Überladevorgang neben dem
Bediener des Feldhäckslers auch für den Bediener
des Traktors eine belastende Tätigkeit, vor allem bei Einsätzen über
den ganzen Tag bedeutet, die mit zunehmender Größe
der Transportfahrzeuge und steigender Erntegeschwindigkeit noch ansteigt.
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In
der Zeitschrift Landtechnik 6/2005 wird im Bericht „Ein
Assistenzsystem zum Überladen" von der TU Braunschweig
vorgeschlagen, die Relativposition zwischen der Erntemaschine und
dem Transportfahrzeug zu ermitteln und daraus den Zielpunkt für
den Erntegutstrahl auf dem Transportfahrzeug zu berechnen, wobei
im Weiteren eine Beladungssteuerung zeitgesteuert den Auftreffpunkt
im Transportladeraum automatisch anpasst, um diesen gleichmäßig
zu befüllen.
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Die
EP 1 454 520 A1 offenbart
eine Vorrichtung zur Steuerung der Überladevorrichtung
an einer landwirtschaftlichen Erntemaschine, die zur besseren Übergabe
des Erntegutes an ein Transportfahrzeug die Verstellung der Position
der Überladeinrichtung in Abhängigkeit von der
Position eines ersten Aktors zu der Position eines zweiten Aktors,
wobei die Stellung der Aktoren die Stellung der Überladevorrichtung
bestimmt, vornimmt. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich die
Positionen der Aktoren zueinander selbsttätig anpassen,
so dass der Bediener des Feldhäckslers den zweiten Aktor
nicht manuell zu verstellen braucht, wenn der erste Aktor zur Anpassung
einer geänderten Situation verstellt wird, da die Verstellung
des zweiten Aktors selbsttätig durch die Steuerung vorgenommen
wird, so dass der Bediener während des Überladevorgangs
eine Entlastung erfährt. Nachteilig ist jedoch, das der
Bediener weiterhin die Positionierung der Überladevorrichtung und
eine Abstimmung zu dem nebenher- oder hinterherfahrenden Transportfahrzeug
vornehmen muss.
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Nachteilig
an den vorbekannten Lösungen ist, dass die Steuerungen
der Überladevorrichtung großteils an den Einsatz
von kostenintensiver Sensorik auf der landwirtschaftlichen Erntemaschine
bzw. der Transportvorrichtung gekoppelt ist und eine Berücksichtigung
des realen Erntegutdurchsatzvolumen nicht erfolgt, so dass die Überprüfung
der Befüllungszustandes des Speicherbehälters
entweder vom Bediener der Erntemaschine selbst oder mittels aufwendiger
Sensorik vorgenommen werden muss.
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Dementsprechend
ist es Aufgabe der zugrundliegenden Erfindung, die Nachteile des
zitierten Standes der Technik zu vermeiden und ein Überladeassistenzsystem
zum automatischen Beladen von Speicherbehältern mit einem
Gutstrom, insbesondere für Erntemaschinen, vorzuschlagen,
das ein nahezu automatisches, verlustfreies und möglichst
vollständiges Beladen eines Speicherbehälters
ermöglicht, ohne das aufwendige Sensorik zum Erfassen des
Beladungszustandes des Speicherbehälters vorhanden ist
und der Bediener dennoch weitestgehend von der Beladungszustandskontrolle
entlastet wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren
Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die
diese Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
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Indem
das Überladeassistenzsystem vorsieht, dass ein erster Schüttkegel
manuell erstellt wird und die zur Erstellung des ersten Schüttkegels erforderlichen
Bewegungsschritte und/oder Parameter der Überladevorrichtung
wiederabrufbar abgespeichert werden, können die abgespeicherten
Bewegungsschritte und/oder Parameter der Überladevorrichtung
für den weiteren Beladungsprozess genutzt werden. Besonders
vorteilhaft können die abgespeicherten manuellen Bewegungsschritte und/oder
Parameter der Überladevorrichtung zum Erstellen von weiteren
Schüttkegeln genutzt werden, so dass ohne Einsatz von umfangreicher
Sensorik und damit kostengünstig eine nahezu automatische Übergabe
des Erntegutes an die Transportvorrichtung erfolgen, so dass der
Bediener der landwirtschaftlichen Erntemaschine während
des Erntebetriebes von der permanenten Überwachung des Überladungsvorgangs
und der Befüllungskontrolle entlastet wird.
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In
einfachsten Fall ist eine Steuereinrichtung vorhanden, die ein Lernprogramm
zum Erlernen des Erstellens eines ersten Schüttkegels besitzt,
durch das nach entsprechender Aktivierung der Ablauf nacheinander
manuell hervorgerufener Bewegungsschritte, deren zeitlicher Ablauf
und Parameter der Überladevorrichtung zum Erstellen eines
ersten Schüttkegels erfasst und als Bewegungssteuerungsprogramm
gespeichert werden, das nach Beendigung des Lernprogramms zur automatischen
Steuerung der Überladevorrichtung zum Erstellen wenigstens
eines weiteren Schüttkegels aktivierbar ist. Vorteilhaft
kann somit das Erstellen von weiteren Schüttkegeln automatisiert
werden, wobei keine umfangreichen Programmierarbeiten erforderlich
sind, sondern vielmehr die Bewegungsschritte und/oder Parameter der Überladevorrichtung
auch von ungeübten Bedienern nacheinander zusammengestellt
und vorgegebenen werden können.
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Indem
das manuelle Erstellen eines ersten Schüttkegels von einer
Referenzlinie aus gestartet wird und beendet ist, wenn eine Geometrie
der Transportvorrichtung und/oder definierbare Befüllungsgrenzen
erreicht sind, ist sichergestellt, dass das Erstellen des ersten
Schüttkegels nicht zum Überladen der Transportvorrichtung
führt und diese Vorgaben für das Erstellen der
weiteren Schüttkegel nutzbar sind.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird das Erntegutdurchsatzvolumen,
das während des manuellen Erstellens eines ersten Schüttkegels in
den Speicherbehälter bis zum Erreichen der definierbaren
Befüllungsgrenze des dazugehörigen Schüttkegelbereichs überladen
worden ist, mit dem Erntegutdurchsatzvolumen verrechnet wird, das während
des Erstellens der Schüttkegel in den jeweils nächsten
zu beladenen Schüttkegelbereich mit überladen
worden ist, ist sichergestellt, dass jeder Schüttkegelbereich
mit der gleichen Volumendurchsatzmenge an Erntegut beladen und damit
ein Überladen, über eine vorab definierbare Befüllgrenze
hinaus in dem jeweiligen Schüttkegelbereich verhindert wird.
Dieser Wert ist als Referenzwert wiederabrufbar abspeicherbar, so
dass er für das Erstellen der nachfolgenden Schüttkegel
verwendbar ist.
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In
besonders effektiver Weise erfolgt die Unterteilung des Speicherbehälters
in Schüttkegel aufnehmende Schüttkegelbereiche
anhand der Position der Bordwände, der Höhe der
Bordwände und anhand des Leervolumens manuell und/oder
automatisch mittels einer Steuer- und Auswerteeinheit. Um das automatische
Erstellen von Schüttkegeln in den nachfolgenden Schüttkegelbereichen
zu vereinfachen, erfolgt die Unterteilung des Speicherbehälters in
Schüttkegelbereiche derart, dass deren Volumen gleich groß.
Um diesen Vorgang zu vereinfachen, ist in vorteilhafter Weise vorgesehen,
dass die Position der Bordwände, die Höhe der
Bordwände und das Leervolumen des Speicherbehälters
der Transportvorrichtung manuell in das Lernprogramm eingebbar und
abspeicherbar oder mittels geeigneter Sensorik automatisch ermittelbar
und im Lernprogramm hinterlegbar sind, so dass im einfachsten Fall
die Steuereinrichtung die Überladevorrichtung entsprechend der
Unterteilung der Transportvorrichtung in Schüttkegelbereiche
steuert. Idealerweise erfolgt die Unterteilung derart, dass die
Volumen der Schüttkegelbereiche gleich groß sind,
so dass das automatische Beladen von weiteren Schüttkegelbereichen
vereinfacht wird.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verfährt
beim Aktivieren des Bewegungsteuerungsprogramms die Steuereinrichtung die Überladeeinrichtung
automatisch nacheinander zu den weiteren Schüttkegelbereichen,
wobei die Überladeeinrichtung im jeweiligen Schüttkegelbereich
eine Überladeposition einnimmt und während einer
Zeitspanne dort verweilt, bis das überladene und ermittelbare
Erntegutdurchsatzvolumen den im Bewegungssteuerungsprogramm abgespeicherten Referenzwert
für die Größe des Erntegutdurchsatzvolumens
erreicht hat, so dass das Befüllen der einzelnen Schüttkegelbereiche
ohne Einsatz von aufwendiger Sensorik zur Feststellung des Befüllungszustandes
erfolgen kann und der Bediener nach der Aktivierung des Bewegungsteuerungsprogramm nicht
mehr den Befüllungszustand der jeweiligen Schüttkegelbereiche
beobachten muss und dadurch eine enorme Entlastung erfährt.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Auftreffpunkt
des Erntegutstrahls während des automatischen Erstellens
der Schüttkegel entlang einer definierten und im Bewegungssteuerungsprogramm
hinterlegbaren Geometrie geführt. Die Führung
entlang einer definierten Geometrie, die vorteilhaft von der Speicherbehälterkontur
begrenzt und beispielhaft als sich eine in Fahrtrichtung mittig oberhalb
des Speicherbehälters erstreckenden Geraden gebildet ist,
ermöglicht im Beladungsprozess eine sichere und verlustfreie Übergabe
des Erntegutes in die Schüttkegelbereiche zur Erstellung
eines Schüttkegels. In einer besonderen Ausgestaltung kann
dabei der Auftreffpunkt des Erntegutstrahls und/oder der Schwenkbereich
der Überladevorrichtung durch die Lage und/oder Größe
der Schüttkegelbereiche bestimmt werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgen die manuellen
Bewegungsschritte zum Erstellen eines ersten Schüttkegels
anhand von charakteristischen Parametern der Transportvorrichtung, anhand
von charakteristischen Parametern des zu überladenden Erntegutes
und anhand des Erntegutdurchsatzvolumens. Insbesondere durch die
Berücksichtigung des Erntegutdurchsatzvolumens, dass während
des manuellen Erstellens eines ersten Schüttkegels überladen
worden ist, kann für das automatische Erstellen der nachfolgenden
Schüttkegel auf eine aufwendige Sensorik zur Ermittlung
des Befüllungszustandes der jeweiligen Schüttkegel
verzichtet werden, indem das automatische Erstellen der nachfolgenden
Schüttkegel in Abhängigkeit vom ermittelten Erntegutdurchsatzvolumen
erfolgt. Vorteilhafterweise definieren sich die charakteristischen Parameter
der Überladeeinrichtung und des Transportfahrzeuges als
kinematische und/oder geometrische Parameter, so dass unter Berücksichtung
dieser Parameter, mittels bekannter mathematischer Zusammenhänge
die manuellen Bewegungsschritte vorgenommen werden können.
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Indem
die Ermittlung des Erntegutdurchsatzvolumens unter Berücksichtigung
von erntegutspezifischen Parametern erfolgt, wird eine sehr genaue Bestimmung
des Erntegutdurchsatzvolumens ermöglicht, wobei die Berücksichtigung
der Erntegutart, der Erntegutfeuchtigkeit und die Häckselgutlänge einen
besonders genauen Rückschluss auf die Volumenbildung geben.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das
Bewegungssteuerungsprogramm mit Verschwenken der Überladevorrichtung
in den letzten zu befüllenden Schüttkegelbereich
manuell oder automatisch deaktiviert. Vorteilhaft wird dann das
Beladen des letzten Schüttkegelbereichs wieder manuell
vom Bediener der landwirtschaftlichen Erntemaschine ohne Einsatz
von Sensorik vorgenommen, um den Beladungsvorgang sicher beenden
zu können und damit sich der Bediener auf den bevorstehenden
Wechsel der Transportfahrzeuge einstellen kann. Zur besseren Information
wird das Deaktivieren des Bewegungssteuerungsprogramms in der landwirtschaftlichen
Erntemaschine visuell und/oder akustisch angezeigt, damit der Bediener
informiert und die notwendigen weiteren Schritte veranlassen kann.
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Dadurch,
dass die charakteristischen Parameter, die Position der Bordwände
der Transportvorrichtung, die Schnittlänge des Erntegutes
und die Häckselqualität sind, stehen Parameter
zur Verfügung, die einerseits eine Unterteilung des Speicherbehälters
in eine geeignete Anzahl von Schüttkegel aufnehmende Schüttkegelbereiche
und eine optimale manuelle Führung der Überladevorrichtung
während der Beladung eines ersten Schüttkegelbereichs gewährleisten
und andererseits eine Aussage über das Volumenverhalten
des Erntegutes treffen lassen. Ein weiteres Optimieren des automatischen
Erstellens der weiteren Schüttkegel lässt sich
vorteilhaft unter Berücksichtung der Stellung der Überladevorrichtung
und der ihr zugeordneten Überladeklappe in Bezug zur Transportvorrichtung
erreichen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung betätigt
das Bewegungssteuerungsprogramm eine akustische und/oder optische
Anzeige, wenn während des automatischen Erstellens der Schüttkegel
an wenigstens einer Stelle die lokale Befüllhöhe
der Schüttkegel nicht mehr unter der definierten Befüllgrenze
liegt, so dass sichergestellt, dass im Falle einer nicht gleichmäßigen
Befüllung der Schüttkegelbereiche, beispielhaft
durch starken Windeinfluss hervorgerufen, ein Überladen
des Speicherbehälters verhindert wird.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand weiterer Unteransprüche
und werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1:
eine Draufsicht auf einen Feldhäcksler mit einem nebenherfahrenden
Schlepper mit adaptierter Transportvorrichtung
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2:
eine schematische Seitenansicht eines Speicherbehälters
eines Transportfahrzeuges mit einer Aufteilung in Schüttkegel
aufnehmende Schüttkegelbereiche
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In
der 1 wird eine als selbstfahrender Feldhäcksler 1 ausgeführte
landwirtschaftliche Erntemaschine 2 in Draufsicht dargestellt.
Fronseitig ist dem Feldhäcksler 1 ein Vorsatzgerät 3,
im Ausführungsbeispiel ein Maisgebiss 4 zugeordnet,
welches das Erntegut 5 schneidet, aufnimmt und einer hier nicht
dargestellten Häckselvorrichtung zuführt. Das zerkleinerte
Erntegut 5 wird dann über eine Überladevorrichtung 6 an
eine Transportvorrichtung 7 übergeben. Innerhalb
der Überladevorrichtung 6 werden häufig
hier nicht dargestellte Verschleißschutzbleche eingesetzt,
die in der Regel verschraubt werden. Denkbar ist, diese Verschleißschutzbleche
mittels Klettbänder innerhalb der Überladevorrichtung 6 zu befestigen,
um so eine einfache und schnelle Demontage bzw. Montage zu bewerkstelligen.
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Die
Transportvorrichtung 7, die einen Speicherbehälter 8 umfasst,
ist an einem als Schlepper 9 ausgeführten Transportfahrzeug
adaptiert, der im Idealfall parallel neben dem Feldhäcksler 1 fährt. In
an sich bekannter Weise ist die hinter der Fahrerkabine 10 angeordnete Überladevorrichtung 6 mittels einer
Steuereinrichtung 17 um eine senkrechte Drehachse 11 und
zur Veränderung der Höhenposition um eine horizontale
Achse 12 verschwenkbar. Im Weiteren kann die Wurfweite
des aus der Überladevorrichtung 6 austretenden
Erntegutstrahls 13 durch eine auf- und absenkbare Überladeklappe 14 gesteuert werden.
Wird die Überladeklappe 14 aufwärtig
verschwenkt, wird der Erntegutstrahl 13 weiter, wird die Überladeklappe 14 abwärtig
verschwenkt, wird der Erntegutstrahl 13 weniger weit geworfen.
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Während
der Erntefahrt stellt sich für den Bediener 15 einer
landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 das Problem, das Erntegut 5 in
Fahrtrichtung FR der sich bewegenden Erntemaschine 2 gleichmäßig
abzuernten, ohne dass ein Restbestand auf dem Feld 16 zurückgelassen
wird und gleichzeitig eine sichere und verlustarme Überladung
des abgeernteten Erntegutes 5 an den Speicherbehälter 8 der
Transportvorrichtung 7 zu gewährleisten. In Bezug
auf die Übergabe des Erntegutes 5 an den Speicherbehälter 8 der
Transportvorrichtung 7 muss der Bediener 15 der
Erntemaschine 2 den Überladebereich permanent
beobachten, um den Auftreffbereich des Erntegutstrahls 13 in
den Speicherbehälter 8 genau zu bestimmen. Dies
führt für den Bediener 15 neben der exakten
Spurführung während des Erntebetriebes zu einer
weiteren enormen Belastung. Daneben besteht die Möglichkeit
aufwendige Sensorik (beispielhaft der Einsatz von Kameras) einerseits
an der landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 selbst und
andererseits an der Transportvorrichtung 7 anzubringen,
um den Überladeprozess zu automatisieren und dadurch den
Bediener 15 zu entlasten. Dies ist jedoch mit einem enormen
Kostenaufwand verbunden.
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Erfindungsgemäß entlastet
das Überladeassistenzsystem den Bediener 15 von
der Steuerung und Überwachung des Überladevorgangs,
insbesondere der Überwachung des Befüllungszustandes
der Transportvorrichtung 7, indem ein erster Schüttkegel S1 manuell erstellt wird und die zur Erstellung
des ersten Schüttkegels S1 erforderlichen
Bewegungsschritte und/oder Parameter der Überladevorrichtung 6 wiederabrufbar
abgespeichert werden, die zum Erstellen weiterer Schüttkegel
S2, S3, S4 nutzbar sind. Somit kann ohne Einsatz von
umfangreicher Sensorik und damit kostengünstig ein nahezu
automatisches Beladen der Transportvorrichtung 7 erfolgen.
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Im
Ausführungsbeispiel ist der das Erntegut 5 aufnehmende
Speicherbehälter 8 in vier gleichgroße
Schüttkegel S1, S2,
S3, S4 aufnehmende
Schüttkegelbereiche B1, B2, B3, B4 unterteilt.
Die Unterteilung in Schüttkegelbereiche B1,
B2, B3, B4 kann vom Bediener 15 in Abhängigkeit
von den durch die Höhe bzw. die Länge der Bordwände 18, 20, 26, 27 gebildeten
charakteristischen Parameter des Speicherbehälters 8 manuell
erfolgen. Denkbar ist auch, dass auf der landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 und/oder
auf der Transportvorrichtung 7 eine geeignete Sensorik
(nicht dargestellt) angeordnet ist, damit die Möglichkeit
geschaffen wird, dass die charakteristischen Parameter der Transportvorrichtung 6 automatisch
ermittelbar sind und mittels einer entsprechenden Auswerte- und
Steuereinheit die Unterteilung des Speicherbehälters 8 der
Transportvorrichtung 7 in eine geeignete Anzahl an gleich
große Schüttkegelbereiche B1,
B2, B3, B4 automatisch erfolgt. Die Begrenzung der
Schüttkegelbereiche B1, B2, B3, B4 erfolgt
nach außen durch die vordere bzw. hinterer Bordwand 18, 19,
seitlich durch Seitenwände 26, 27 und
durch innenliegende virtuelle Begrenzungslinien 19.
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Um
die Beladung ohne Einsatz aufwendiger Sensorik vornehmen zu können,
ist erfindungsgemäß ein Steuereinrichtung 17 auf
der landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 vorgesehen, die
ein Lernprogramm 21 besitzt, dass alle für das Erstellen
eines ersten Schüttkegels S1 erforderlichen
Bewegungsschritte und/oder Parameter der Überladevorrichtung 6 erfasst
und als Bewegungssteuerungsprogramm abspeichert, das nach Beendigung
des Lernprogramms zur automatischen Steuerung der Überladevorrichtung
zum erstellen der nachfolgenden Schüttkegel S1,
S2, S3, S4 aktivierbar ist. Im Ausführungsbeispiel
erfolgt der Lernvorgang anhand des Erstellens des an der vorderen
Bordwand 18 angrenzenden Schüttkegels S1, wobei gleichfalls das Erstellen eines der
weiteren Schüttkegel S2, S3, S4 als Grundlage
für den Lernvorgang dienen kann. Zunächst wird
während des Lernvorgangs, die Relativposition Z der landwirtschaftlichen
Erntemaschine 2 zur Transportvorrichtung 7 bestimmt
und im Lernprogramm hinterlegt, die idealerweise während
des weiteren Beladungsprozesses konstant eingehalten wird. Dies kann
manuell vom Bediener 15 oder mittels geeigneter nicht dargestellter
Sensorik auch automatisch festgestellt werden. Weiter kann in an
sich bekannter Weise die Relativposition Z der landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 zu
der Transportvorrichtung 7 auf einer Anzeige 28 in
der Fahrerkabine 10 der landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 oder
in der Fahrerkabine 25 des Schleppers 9 angezeigt
werden, so dass der für den Beladungsvorgang erforderliche
konstante Abstand, insbesondere der Abstand von der Drehachse 11 der Überladevorrichtung 6 zur
Transportvorrichtung 7 überwachbar ist und falls
notwendig, entsprechende Korrekturen vorgenommen werden können.
Mittels Einsatzes geeigneter nicht näher dargestellter
Sensoren und Steuereinrichtungen zur Positionierung der landwirtschaftlichen
Erntemaschine 2 und der Transportvorrichtung 7 ist
zudem vorstellbar, dass die Überwachung und Vornahme von
Korrekturen der Relativposition Z automatisch erfolgen.
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Im
Weiteren werden vom Lernprogramm die manuellen Bewegungsschritte,
nämlich das Verschwenken der Überladevorrichtung 6,
hier von der Referenzlinie 24 ausgehend, in eine erste Überladeposition
X, die dann eingenommene Stellung der Überladevorrichtung 6 und
die der Überladeklappe 14, die Zeitspanne, die
die Überladevorrichtung 6 in der Überladeposition
X1 verharrt, die nötig ist, um
soviel Erntegutvolumen zu überladen, dass der den ersten
Schüttkegel S1 aufnehmende Schüttkegelbereich B1 bis zur definierbaren Befüllungsgrenze
(nicht dargestellt) befüllt ist. Denkbar ist, dass andere
Referenzlinien 24, beispielhaft die hintere Bordwand 20 oder
die inneren Begrenzungslinien 19 nutzbar sind. Grundsätzlich kann
vorgesehen sein, dass das manuelle Erstellen des ersten Schüttkegels
S1 beendet ist, wenn eine Geometrie der
Transportvorrichtung und/oder definierbare Befüllungsgrenzen
erreicht sind.
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Um
das Verschwenken der Überladevorrichtung 6 von
der Überladeposition X1 in die
nachfolgende Überladepositionen X2,
X3, X4 automatisieren
zu können, wird zudem die jeweilige Bewegungsstrecke 23 zwischen
den Überladepositionen X1, X2, X3, X4, die
im Idealfall den gleichen Abstand aufweist, im Lernprogramm hinterlegt
und abgespeichert und zum Erstellen von weiteren Schüttkegeln
S2, S3, S4 genutzt.
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In
vorteilhafter Weise kann das Erntegutdurchsatzvolumen, dass mittels
eines auf der landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 angeordneten
Erntegutdurchsatzsensors 30 ermittelbar ist, und während
des Erstellens des ersten Schüttkegels überladen
worden ist, für den weiteren automatischen Beladungsvorgang
Berücksichtigung finden. Um jedoch eine genaue, erntegutdurchsatzabhängige
Beladung der dem Schüttkegelbereich B1 nachfolgenden Schüttkegelbereiche
B2, B3, B4 gewährleisten zu können,
wird, wie in 2 noch näher darzustellen
ist, das überladene Erntegutdurchsatzvolumen mit dem Erntegutdurchsatzvolumen
verrechnet, das beim Erstellen des jeweiligen Schüttkegels
S1, S2, S3, S4 gleichzeitig
in den nachfolgenden Schüttkegelbereich B2,
B3, B4 überladen
worden ist, so dass das bereits im nachfolgenden Schüttkegelbereich
B2, B3, B4 vorhandene Erntegutvolumen bei der Befüllung
berücksichtigt und ein Überladen des Speicherbehälters 8 vermieden
wird. Der ermittelte Wert ist als Referenzwert im Bewegungssteuerungsprogramm
abspeicherbar und für das automatische Beladen der weiteren
die Schüttkegel S2, S3,
S4 aufnehmenden Schüttkegelbereiche
B2, B3, B4 nutzbar. Durch die Kopplung des Beladungsvorgangs
an das reale Erntegutdurchsatzvolumen ist ein automatisches und gleichmäßiges
Beladen der Transportvorrichtung 7 ohne Einsatz aufwendiger
Sensorik realisierbar.
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Mittels
einer nicht näher dargestellten Aktivierungsvorrichtung,
die beispielhaft als Funktionstaste im in der Fahrerkabine 10 angeordneten
Multifunktionsgriff (nicht dargestellt) ausgebildet sein kann, ist
nach dem Erlernen des Erstellens des ersten Schüttkegels
S1 das Bewegungssteuerungsprogramms mit
dem abgespeicherten Bewegungsschritten und Parametern der Überladevorrichtung,
die durch die Stellung der Überladevorrichtung 6 und
der Überladeklappe definiert sein können, zur
Steuerung der Überladevorrichtung 6 aktivierbar.
Mit Aktivieren des Bewegungsteuerungsprogramm verschwenkt die Steuereinrichtung 17 durch
Ansteuerung von nicht näher dargestellten Aktoren die Überladevorrichtung 6 automatisch,
entsprechend der gelernten und abgespeicherten Bewegungsstrecke 23 nacheinander
zu den Überladepositionen X2, X3, X4 der weiteren
Schüttkegelbereiche B2, B3, B4. Denkbar ist, dass
der Bediener 15 vor dem Verschwenken der Überladevorrichtung 6 zur
nachfolgenden Überladeposition X2,
X3, X4 visuell und/oder
akustisch über das bevorstehende Verschwenken der Überladevorrichtung 6 informiert
wird, um über den Fortschritt des Beladungsprozess informiert
zu sein und im Störungsfall diesen vorzeitig beenden zu
können. Die Überladevorrichtung 6 bzw.
die Überladeklappe 14 nimmt in der jeweiligen Überladeposition
X2, X3, X4 dann die im Bewegungssteuerungsprogramm
abspeicherte Stellung ein. Entsprechend des abgespeicherten Lernvorgangs
verharrt die Überladevorrichtung 6 in der jeweiligen Überladeposition
X2, X3, X4 solange, bis das überladene Erntegutdurchsatzvolumen
den im Bewegungsteuerungsprogramm hinterlegten Referenzwert erreicht
hat.
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Der
Auftreffpunkt des Erntegutstrahls 13 auf dem jeweiligen
Schüttkegelbereich B2, B2, B3, B4 erfolgt
im Ausführungsbeispiel entlang einer definierten und im
Bewegungssteuerungsprogramm hinterlegten von der äußeren
Speicherbehälterkontur 32 begrenzten Geometrie,
die sich als eine sich in Fahrtrichtung FR mittig auf dem Speicherbehälter 8 erstreckende
Gerade 22 definiert.
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Im
Fall, dass die Steuereinrichtung 17 das Verschwenken der Überladeeinrichtung 6 in
die Überladeposition X4 im letzten
zu beladenden Schüttkegelbereich B4 bewirkt,
wird das Bewegungssteuerungsprogramm manuell oder automatisch deaktiviert,
wobei das automatische Deaktivieren auf einer Anzeige 28 in
der Fahrerkabine 10 der landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 visualisierbar
und/oder über eine entsprechende Vorrichtung (nicht dargestellt)
für den Bediener 15 darstellbar ist. Der Bediener 15 ist
somit darüber informiert, dass nur noch der letzte Schüttkegelbereich
B4 zu beladen und das vollständige
Beladen des Speicherbehälters 8 in Kürze abgeschlossen
ist und ein Wechsel der Transportvorrichtung 8 vorgenommen
werden muss. Entsprechend kann der Bediener 15 die Steuerung
der Überladeeinrichtung 6, ohne Einsatz aufwendiger Sensorik
bis zum vollständigen Beladen des Speicherbehälters 8 manuell übernehmen
und die aufgrund des Wechsels der Transportvorrichtung 7 vorzunehmenden
Schritte einleiten. Sollte der nachfolgende Speicherbehälter 8 der
Transportvorrichtung 7 dem vorherigen in Größe
und Volumen entsprechen, entfällt neben der Unterteilung
des Speicherbehälters 8 in eine geeignete Anzahl
von Schüttkegelbereiche B1, B2, B3, B4 auch
der erneute Lernvorgang zum Erstellen eines ersten Schüttkegels
S1, S2, S3, S4. Mittels Anordnung
geeigneter Sensorik auf der landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 oder
der Transportvorrichtung 7 ist zudem denkbar, dass wie
in 2 noch näher zu darzustellen ist, das
Bewegungsteuerungsprogramm auch das Beladen des Schüttkegels
S4 im letzten Schüttkegelbereich
B4 automatisch vollzieht.
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Denkbar
ist, dass während des Lernvorgangs manuelle Bewegungsschritte
und/oder Parameter der Überladevorrichtung 6 und
deren zeitliche Abfolge in der Art im Lernprogramm 17 hinterlegt werden,
dass die Überladevorrichtung 6 eine kürzere Zeitspanne
in der jeweiligen Überladeposition X1,
X2, X3, X4 verharrt, beispielhaft die Hälfte
der Zeitspanne, die nötig wäre, um soviel Erntegutvolumen
in den jeweiligen Schüttkegelbereich B1,
B2, B3, B4 überzuladen, um das vorab definierte
Volumen der Schüttkegelbereiche B1,
B2, B3, B4 zu erreichen, so dass während
des ersten kompletten Beladungsvorgangs jeweils nur die Hälfte
des Erntegutdurchsatzvolumens überladen wird und dieser
Prozess wiederholt wird. Dies kann manuell oder automatisch dadurch
erfolgen, dass die Überladevorrichtung 6 zurück
zur Referenzlinie 24 verschwenkt wird und das Bewegungssteuerungsprogramm
nochmals, unter Berücksichtigung, dass nun auch der Schüttkegelbereich
B1 automatisch zu beladen ist, aktiviert
wird. Zudem ist denkbar, dass der zweite Beladungsprozess von der
hinteren Bordwand 20 aus startet. Durch das Wiederholen
des Beladungsprozesses kann vorteilhaft das während des
ersten Beladungsvorgangs überladene Erntegut 5 durch
während der Fahrt auf das Erntegut 5 einwirkende
Schüttelbewegungen zusätzlich verdichtet werden,
so dass im nachfolgenden Beladungsprozess eine größeres
Erntegutvolumen überladbar ist.
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Weiter
ist vorgesehen, dass das Erreichen einer definierbaren Befüllgrenze
der Schüttkegelbereiche B1, B2, B3, B4 des
Speicherbehälters 8 mittels wenigstens eines nicht
dargestellten Sensors automatisch detektiert werden. So kann im
Falle des Ausfalls des Erntegutdurchsatzsensors 30 ein Überladen von
Erntegut 5 über das vorab definierte Erntegutdurchsatzvolumen
hinaus verhindert werden. Im einfachsten Fall kann das Sensieren
der Befüllungsgrenze 29 mittels eines im Speicherbehälter 8 angeordneten
Füllstandssensors (nicht dargestellt) erfolgen. Mittels
des Einsatzes der Füllstandsensoren lässt sich
zudem die Größe des Erntegutdurchsatzvolumens
treffen, das beim Beladungsvorgang eines Schüttkegelbereichs
B1, B2, B3, B4 in den jeweils nächsten
Schüttkegelbereich B2, B3, B4 gelangt. Denkbar
wäre, dass dieser Sensor an der hinteren Bordwand 20 innerhalb
des Speicherbehälters 8 angeordnet ist. Vorteilhaft
kann dadurch auch das Voranschreiten des Befüllungsprozesses
insgesamt sensiert werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Bewegungssteuerungsprogramm
eine akustische oder optische Anzeige 28 betätigt,
wenn der jeweilige Schüttkegelbereich B1,
B2, B3, B4 bereits ein so großes Erntegutvolumen
aufweist, dass an wenigstens einer Stelle im jeweiligen Schüttkegelbereich
B1, B2, B3, B4 die lokale
Befüllhöhe nicht mehr unter der vorab definierten
Befüllgrenze liegt, so dass sichergestellt ist, dass im
Falle einer nicht gleichmäßigen Befüllung
der Schüttkegelbereiche B1, B2, B3, B4,
beispielhaft durch starken Windeinfluss hervorgerufen, ein Überladen
des Erntegutes 5 außerhalb des Speicherbehälters 8 verhindert
wird.
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Bildausschnitt 31 in 2 zeigt
zunächst den Speicherbehälter 8 der Transportvorrichtung 7 in einer
schematischen Seitenansicht. Der Speicherbehälter 8 weist
im Ausführungsbeispiel vier, gleich große Schüttkegel
S1, S2, S3, S4 aufnehmende
Schüttkegelbereiche B1, B2, B3, B4 auf.
Eine Aufteilung in unterschiedlich große Schüttkegelbereiche
B1, B2, B3, B4 wäre
denkbar. Die äußeren Schüttkegelbereiche B1, B4 sind durch
die vordere bzw. hintere Bordwand 18, 20, sowie
die in 1 dargestellten Seitenwände 26, 27 und
die inneren Begrenzungslinien 19 festgelegt. Die Begrenzung
der inneren Schüttkegelbereiche S2,
S3 wird jeweils durch die in 1 dargestellten
Seitenwände 26, 27 und durch die inneren
Begrenzungslinien 19 bestimmt. Nach oben erfolgt die Begrenzung
durch die definierbare Befüllungsgrenze 29.
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Wie
bereits in 1 dargestellt, erfolgt das Erstellen
des ersten Schüttkegels S1 manuell,
wobei die dazu erforderlichen Bewegungsschritte und/oder Parameter
der Überladevorrichtung 6 bzw. Überladeklappe 14 wiederabrufbar
in einem Bewegungssteuerungsprogramm abgespeichert werden. Während des
in 1 näher dargestellten Lernvorgangs verharrt
die Überladevorrichtung 6 in der Überladeposition
X1 in der Zeitspanne t0 bis
t1, wobei das Erntegut 5 über
die Überladeklappe 14 in den Schüttkegelbereich
B1, zum Erstellen des ersten Schüttkegels
S1, überladen wird, so dass die
Menge an Erntegutvolumen in den Schüttkegelbereich B1 überladen wird, bis der Schüttkegel
S1 im Schüttkegelbereich B1 das vorab definierte Volumen erreicht hat.
Das während dieser Zeitspanne t0–t1 über die Überladevorrichtung 6 überladene
Erntegutvolumen ist mittels des in 1 dargestellten
Erntegutdurchsatzsensors 29 ermittelbar. Um jedoch eine
genaue, erntegutdurchsatzabhängige Erstellung der weiteren
Schüttkegel S2, S3, S4 in den nachfolgenden Schüttkegelbereichen
B2, B3, B4 gewährleisten zu können,
ist das während des manuellen Erstellens des ersten Schüttkegels
S1 über die Überladevorrichtung 6 überladene
Erntegutdurchsatzvolumen mit dem in den noch nachfolgend zu beladenen
Schüttkegelbereich B2 bereits überladene
und als Abfall A1 bezeichnete Erntegutdurchsatzvolumen
zu verrechnen. Dabei ist der Abfalls A1, der
bereits in den Schüttkegelbereich B2 überladen worden
ist, mittels nicht näher dargestellter Sensoren, im einfachsten
Fall mittels wenigstens eines im Speicherbehälter 8 angeordneten
Füllstandssensors, ermittelbar. Der verrechnete Wert ist
als Referenzwert im Bewegungssteuerungsprogramm abspeicherbar und
für das automatische Erstellen der weiteren Schüttkegel
S2, S3, S4 in den Schüttkegelbereichen B2, B3, B4 nutzbar.
Unter gleichen Erntebedingungen ist der jeweils beim Erstellen der
Schüttkegel S2, S3 in
den nachfolgenden Schüttkegelbereich B3, B4 überladene Abfall A2,
A3 als konstanter Wert zu berücksichtigen,
so dass der im Bewegungssteuerungsprogramm hinterlegte Referenzwert
nur dann manuell oder automatisch anzupassen ist, wenn der jeweils
in den nachfolgenden Schüttkegelbereich B3, B4 überladene Abfall A2,
A3 sich aufgrund ändernder Erntebedingungen
verändert.
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Mit
Aktivierung des Bewegungssteuerungsprogramms bewirkt das Bewegungssteuerungsprogramm
durch Ansteuerung der in 1 dargestellten Steuereinrichtung 17 und
durch Abrufen der im Bewegungssteuerungsprogramm hinterlegten Bewegungsschritte
das Verschwenken der Überladevorrichtung 6 zu
den nachfolgenden Überladepositionen X2,
X3, X4. Dort verharrt
die Überladevorrichtung 6 während der
Zeitspanne t1–t2,
t2–t3 bis
das überladene Erntegutdurchsatzvolumen den im Bewegungssteuerungsprogramm
hinterlegten Referenzwert erreicht hat, wobei gleichzeitig wieder
als Abfall A2, A3 bezeichnetes
Erntegutdurchsatzvolumen in den jeweils nachfolgenden Schüttkegelbereich
S3, S4 überladen
wird.
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Mit
Einnahme der Überladeposition X4 erfolgt die
Deaktivierung des Bewegungssteuerungsprogramms. Dies kann manuell
vom Bediener oder automatisch vom Bewegungssteuerungsprogramm selbst
vorgenommen werden. Die Deaktivierung des Bewegungssteuerungsprogramms,
die in der Fahrerkabine 10 der landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 visuell
und/oder akustisch darstellbar ist, erfolgt, um den Bediener 15 der
landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 davon in Kenntnis
zu setzen, dass das vollständige Beladen des Speicherbehälters 8 in
Kürze abgeschlossen und ein Wechsel der Transportvorrichtung 7 vorzunehmen
ist. Das Beladen des letzten Schüttkegelbereichs B4 und damit die Steuerung der Überladevorrichtung 6 erfolgt
somit gleichfalls ohne Einsatz aufwendiger Sensorik manuell, so
dass ein sicherer Abschluss des Beladungsvorgangs des Speicherbehälters 8 ermöglicht
wird. Denkbar ist, dass das Beladen des letzten Schüttkegelbereichs B4, während die Überladevorrichtung 6 in
der Zeitspanne t3–t4 die Überladeposition
X4 einnimmt, mittels des Bewegungssteuerungsprogramms
automatisch derart erfolgt, dass mit Verschwenken der Überladevorrichtung 6 in
die Überladeposition X4 der bereits
im Schüttkegelbereich B4 vorhandene
Abfall A3 mit dem vorab definierten Volumen
des Schüttkegelbereichs B4 verrechnet
und dieser Wert abgespeichert wird und nur ein diesem Wert entsprechendes Erntegutdurchsatzvolumen
in den Schüttkegelbereich B4 überladen
wird, so dass auch das Erstellen des letzten Schüttkegels
S4 automatisch und für den Bediener 15 entlastend
erfolgt.
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In
vorteilhafter Weise wird der gesamte Beladungsprozess zum Beladen
des Speicherbehälters 8 über eine Anzeige 28 bzw.
Display in der landwirtschaftlichen Erntemaschine 2 visualisiert,
damit der Bediener 15 permanent über den Beladungszustand der
einzelnen die Schüttkegel S1, S2, S3, S4 Schüttkegelbereiche
B1, B2, B3, B4 informiert
ist und im Fall von Störungen, die erforderlichen Schritte
einleiten kann.
-
Es
liegt im Rahmen des Könnens eines Fachmanns das beschriebene
Ausführungsbeispiel in nicht dargestellter Weise abzuwandeln
oder in anderen Maschinen einzusetzen, um die beschriebenen Effekte
zu erzielen, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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- 1
- Selbstfahrender
Feldhäcksler
- 2
- Landwirtschaftliche
Erntemaschine
- 3
- Vorsatzgerät
- 4
- Maisgebiss
- 5
- Erntegut
- 6
- Überladevorrichtung
- 7
- Transportvorrichtung
- 8
- Speicherbehälter
- 9
- Schlepper
- 10
- Fahrerkabine
- 11
- Senkrechte
Drehachse
- 12
- Horizontale
Drehachse
- 13
- Erntegutstrahl
- 14
- Überladeklappe
- 15
- Bediener
- 16
- Feld
- 17
- Steuereinrichtung
- 18
- Vordere
Bordwand
- 19
- Äußere
Begrenzungslinie
- 20
- Hintere
Bordwand
- 21
- Lernprogramm
- 22
- Gerade
- 23
- Bewegungstrecke
- 24
- Referenzlinie
- 25
- Fahrerkabine
- 26
- Seitenwand
- 27
- Seitenwand
- 28
- Anzeige
- 29
- Befüllungsgrenze
- 30
- Erntegutdurchsatzsensor
- 31
- Bildausschnitt
- 32
- Speicherbehälterkontur
- FR
- Fahrtrichtung
- S1–S4
- Schüttkegel
- B1–B4
- Schüttkegelbereiche
- A1–A3
- Abfall
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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