DE19723359A1

DE19723359A1 - Verfahren zur Einstellung eines Schleuderstreuers

Info

Publication number: DE19723359A1
Application number: DE19723359A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Ing Heppler
Original assignee: RAUCH Landmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: RAUCH Landmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1997-06-04
Publication date: 1998-12-10
Also published as: FR2764165B1; FR2764165A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Für die Qualität des Streuergebnisses bei Schleuderstreu ern mit umlaufenden Streuscheiben, die zum Verteilen von Dünger in der Landwirtschaft oder von abtauendem oder abstumpfendem Streugut auf Verkehrsflächen dienen, kommt es maßgeblich auf eine gleichmäßige Verteilung des Streu gutes auf der zu bestreuenden Fläche an. Eine umlaufende Streuscheibe beschleunigt das aufgegebene Streugut zum Scheibenumfang, wo es fächerartig über einen bestimmten Abwurfbereich abgeschleudert wird. Das Streugut fällt dann mit Abstand von der Streuscheibe in einem im wesent lichen ringförmigen Bereich, dem sogenannten Streuring sektor, auf den Boden. Dabei ist die Massenverteilung des Streugutes quer zur Fahrtrichtung des Schleuderstreuers nicht gleichmäßig. In der Regel nimmt die Massenvertei lung von einem Maximum im mittleren Bereich zu beiden Seiten, nämlich den mit Bezug auf die Streuscheibe im wesentlichen radialen Begrenzungen ab. Durch Anordnung von zwei Schleuderscheiben nebeneinander, die gegenläufig angetrieben sind, läßt sich die Querverteilung des Streu gutes im Bereich zwischen den Scheiben vergleichmäßigen, sie fällt aber auch hier zu beiden Seiten des so erhalte nen gesamten Streubildes ab. Bei Düngerstreuern wird dies durch das sogenannte Anschlußfahren ausgeglichen, indem die Streubilder im Randbereich überlappt werden. In anderen Anwendungsfällen, insbesondere bei Straßenstreu ern, versucht man, ein möglichst steilflankiges Streubild zu erreichen, da ein Anschlußfahren hier nicht in Frage kommt.

Bei einem Zweischeibenstreuer wird die Querverteilung zunächst maßgeblich von dem von jeder Streuscheibe er zeugten Streuringsektor, und zwar von dessen Geometrie und örtlicher Lage bestimmt. Diese wiederum werden maß geblich beeinflußt von physikalischen Eigenschaften des Streugutes, nämlich zum einen von dem Gleitvermögen der Streugutpartikel auf der Scheibe, zum anderen von deren Flugverhalten nach Verlassen der Scheibe. So verlassen gut gleitende, also glatte und runde Partikel die Scheibe früher als rauhe und kantige Partikel. In einem Polar koordinatensystem mit der Achse der Streuscheibe als Mittelpunkt wandert also der Streuringsektor in Drehrich tung je rauher und kantiger die Partikel sind. Anderer seits ist die mittlere Flugweite von kleinen, leichten, kantigen oder rauhen Partikeln kürzer als von großen, glatten oder schweren Partikeln, so daß im ersten Fall der Streuringsektor näher an der Scheibe liegt und zudem eine kürzere radiale Ausdehnung als im zweiten Fall besitzt.

Abgesehen von den streugutspezifischen Einflußfaktoren spielen auch konstruktive Parameter eine Rolle. So wird beispielsweise der Zentriwinkel des Streuringsektors durch die Größe der Dosieröffnung in dem Sinne beein flußt, daß er umso größer wird, je größer die Dosieröff nung ist. Weiterhin beeinflußt der Aufgabepunkt des Streugutes auf die Streuscheibe die Lage des Streuring sektors, indem er umso weiter gegen die Drehrichtung wandert, je weiter der Aufgabepunkt von der Achse ent fernt ist. Schließlich bestimmt auch die Drehzahl der Streuscheiben Ausdehnung und Lage des Streuringsektors.

Da die streugutspezifischen Eigenschaften am wenigsten beherrschbar und am ehesten Schwankungen unterworfen sind, bedient man sich in der Düngetechnik der sogenann ten Streutabellen, in denen für ein bestimmtes Streugut zur Erzielung bestimmter Arbeitsbreiten und Streumengen entsprechende Einstellungen am Schleuderstreuer, also beispielsweise die Drehzahl der Streuscheiben, die Lage des Aufgabepunktes, die Größe der Dosieröffnung etc. ablesbar sind, um das Streugut auf einer bestimmten Arbeitsbreite in einer bestimmten Menge zu verteilen. Diese Streutabellen werden in Streuversuchen aufgenommen und gelten stets nur für das konkret untersuchte Streugut und den hierbei verwendeten Streuer. Da einerseits die Streugüter nicht genormt sind und infolgedessen wechseln de Eigenschaften besitzen, andererseits auch die Streuer sich in konstruktiver Hinsicht unterscheiden, muß ein gewissenhafter Benutzer der Streutabellen vor der Streu arbeit zunächst eine sogenannte Abdrehprobe vornehmen, um die Einstellung der Dosieröffnung entsprechend dem Ergeb nis der Abdrehprobe zu korrigieren, und anschließend eine Streuprobe unter Betriebsbedingungen durchführen, um das Streubild durch Einstellmaßnahmen am Streuer zu optimie ren. Selbst dies führt aber nicht zu einer gleichmäßigen Querverteilung, weil diese durch weitere Faktoren während des Streubetriebs beeinflußt wird, z. B. die Neigungslage des Streuers bei unebenem Gelände, durch Windeinflüsse etc.

Es ist deshalb bereits erkannt worden, daß eine Behebung dieser Mängel nur dadurch möglich ist, daß während der Streuarbeit aktuelle Streuzustände aufgenommen werden, um bei Feststellung von Abweichungen in die Einstellung bzw. Steuerung des Streuers korrigierend einzugreifen. So ist es zur Feststellung der Lage des Abwurfbereichs bekannt, zwei oder mehr Stoßsensoren am Umfang der Streuscheibe anzuordnen und einen für die Anzahl der Partikel pro Zeiteinheit repräsentative Meßgröße aufzunehmen (EP 0 682 857). Im konkreten Fall sind die Stoßsensoren rohrförmig ausgebildet und wird mit einer Sonotrode der von dem Rohr emittierte Schall gemessen. Dabei wird von der Überlegung ausgegangen, daß innerhalb des Streuringsektors eine Art Gauß'sche-Verteilung mit einem Mengenmaximum in der Mitte vorliegt, so daß dann, wenn sich der Sensor im Bereich der größten Partikeldichte (größte Stoßzahl) befindet, die Mitte des Streuringsektors festgestellt ist. Durch Veränderung der Einstellung des Streuers (Verlagerung des Aufgabepunktes, Drehzahlveränderung etc.) wird das Maxi mum in die gewünschte Position verlagert und es wird dann davon ausgegangen, daß sich auch der Streuringsektor in der gewünschten Lage befindet. Diese Methode vernachläs sigt die Tatsache, daß das Mengenmaximum nicht immer in der Mitte des Streusektors liegt. Auch lassen sich aus der Stoßzahl keine Schlüsse auf die radiale Ausdehnung des Streuringsektors, also in Wurfrichtung, ziehen. Auch kann der Zentrierwinkel des Streuringsektors mit nur zwei ortsfesten Sonotroden nicht erfaßt werden.

Bei einem ähnlichen, aber rein visuell arbeitenden Ver fahren (DE 14 57 863) sind die Sensoren als schwenkbar aufgehängte Prallplatten ausgebildet, die beim Auftreffen von Partikeln ausgelenkt werden, so daß der Benutzer visuell feststellen kann, ob die Platte von Partikeln getroffen worden ist. Auf diese Weise kann er die radiale Begrenzung des Streuringsektors ungefähr ausloten und die Maschine bei unerwünschten Abweichungen entsprechend einstellen. Auch eine elektrische Aufnahme der Meßgröße und deren Verarbeitung im Rahmen einer entsprechenden Steuerung ist in diesem Dokument beschrieben.

Weiterhin ist es bekannt (EP 0 303 325), am Umfang der Streuscheibe mehrere Sensoren zu verteilen, um die Lage des Abwurfbereichs an der Streuscheibe dem Fahrer zu visualisieren und daraufhin manuell oder automatisch in die Steuerung entsprechend einzugreifen. Wie diese Senso ren arbeiten und welche Meßgrößen dabei aufgenommen werden, läßt das Dokument offen. In allen vorgenannten Fällen wird nur die Lage des Abwurfbereichs und im erst genannten Fall die Lage des Mengenmaximums ermittelt und im Falle von Abweichungen korrigierend eingegriffen. Hingegen werden weder die tatsächliche Lage und Ausdeh nung des Streuringsektors, d. h. desjenigen Bereichs, in welchem die Partikel tatsächlich auf dem Boden abgelegt werden, noch die dort vorhandene Massenverteilung erfaßt. Es wird vielmehr unterstellt, daß die unmittelbar am Scheibenumfang vorhandenen bzw. festgestellten Verhält nisse gleichermaßen am Boden vorliegen, was nicht den Tatsachen entspricht.

Bei einem weiterhin bekannten Zweischeibenstreuer des zuletzt genannten Aufbaus wird neben den Sensoren zur Erfassung des Abwurfbereichs auch die tatsächlich ausge streute Menge erfaßt (EP 0 287 165), indem der Behälter mit dem Streugut im Subtraktionsverfahren ausgewogen, also das ausgetragene Streugut pro Zeiteinheit festge stellt wird. Hiermit erhält man zwar eine Aussage über die ausgebrachte Streumenge, nicht aber über die Mengen verteilung im Streuringsektor. Im übrigen ist die Ge wichtserfassung konstruktiv sehr aufwendig und wegen des dynamischen Betriebs des Schleuderstreuers auch ungenau.

Ferner ist es bei einem Einscheibenstreuer bekannt (EP 0 300 580), den Streuringsektor dadurch aufzuweiten oder einzuengen, daß der Aufgabepunkt verlagert wird. Um die aktuelle Ausdehnung des Abwurfbereichs festzustellen, sind lichtoptische oder akustische Sensoren am Scheiben umfang angeordnet, die nach dem Reflexionsprinzip arbei ten. Mit diesen Sensoren wird nicht nur festgestellt, ob sich überhaupt Partikel im Strahlengang befinden, sondern auch deren Dichte. Bei Abweichungen von eingegebenen Sollwerten, wird der Abwurfbereich durch Verlagerung des Aufgabepunktes und/oder die Streumenge durch Steuern der Dosieröffnung entsprechend verändert. Faktisch wird aber auch hier nur der Abwurfbereich an der Scheibe und nicht der Streuringsektor ermittelt.

Schließlich ist ein Verfahren bekannt (DE 195 00 824), bei dem der Düngerstrom nach Richtung und Geschwindigkeit fotooptisch aufgenommen und die Düngermenge erfaßt wird und die ermittelten Daten in einem Rechner zur Ermittlung der Querverteilung und Verteilgenauigkeit eingegeben werden. Aufgrund der errechneten Daten soll der Dünger streuer nach vorgegebenen Grenzwerten eingestellt werden. Bei diesem Verfahren wird zum einen an einer nicht fest gelegten Stelle des Abwurfbereichs gemessen, zum anderen die Zusammenhänge zwischen den gemessenen Werten und den daraufhin vorgenommenen Einstellungen aus dem Dokument nicht verständlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lage und Geometrie des Streuringsektors und die Mengenverteilung innerhalb desselben genauestmöglich zu erfassen und damit dem Benutzer die Möglichkeit für einen korrigierenden Eingriff zu geben oder aber diesen Eingriff im Streube trieb automatisch vorzunehmen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem bekannten Verfahren (EP 0 682 857) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem mittels wenigstens eines nahe dem Umfang der Streuscheibe angeordneten Sensors, auf den die die Streuscheibe verlassenden Partikel auftreffen, die Lage des Abwurfbereichs ermittelt wird, und bei dem der Streuringsektor mittels wenigstens einer am Schleu derstreuer vorgesehenen Einrichtung nach Lage und/oder Größe verändert werden kann. Dies kann in herkömmlicher Weise durch Verlagerung des Aufgabepunktes des Streugutes auf der Streuscheibe, durch Änderung der Drehzahl der Streuscheibe, durch Neigung der Scheibe oder durch andere geeignete Maßnahmen geschehen.

Dieses Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß

- in einem Rechner für jede Arbeitsbreite, Streumenge (Größe der Dosieröffnung) und wenigstens einen das Flugverhalten eines bestimmten Streugutes charakteri sierenden Wert der Abwurfbereich, die Massenvertei lung in dem Abwurfbereich und die mittlere Flugweite als Sollwerte gespeichert werden,
- mittels des Sensors außer dem Abwurfbereich auch die Massenverteilung innerhalb desselben und die absolute Masse pro Zeiteinheit als Istwerte erfaßt werden,
- aus dem Ist-Wert der Masse pro Zeiteinheit und der Größe der Dosieröffnung und/oder aus dem Ist-Wert des Abwurfbereichs und der Massenverteilung sowie der Position der Einrichtung zum Verändern des Streuring sektors auf den das Flugverhalten charakterisieren den, aktuellen Wert geschlossen wird,
- in einer Auswertelektronik die Istwerte mit den Sollwerten verglichen werden und
- aufgrund der festgestellten Abweichungen die Dosier öffnung auf die vorgegebene Streumenge und mittels der Einrichtung zur Veränderung des Streuringsektors der Abwurfbereich, die Massenverteilung innerhalb desselben und die mittlere Flugweite auf die Sollwer te eingestellt werden.

Die Erfindung geht zunächst von der Erkenntnis aus, daß bei einer gegebenen Einstellung des Streuers die Lage und Ausdehnung des Streuringsektors vornehmlich vom Flugver halten der Streugutpartikel abhängig ist. Dieses Flugver halten ist nicht nur bei verschiedenen Streugutsorten unterschiedlich, sondern variiert auch bei einer einzigen Streugutsorte, z. B. in Abhängigkeit vom Herkunftsort, den Lagerbedingungen etc. Es läßt sich daher jedes Streugut unabhängig von der Streugutsorte durch einen sein Flug herhalten charakterisierenden Wert klassifizieren. Ferner läßt sich bei konstanten Einstellwerten am Streuer für jedes Streugut bei einer vorgegebenen Arbeitsbreite und einer vorgegebenen Streugutmenge, die durch die Größe der Dosieröffnung charakterisiert ist, der Abwurfbereich und die Massenverteilung in dem Streubereich ermitteln. In Abhängigkeit von der gewünschten Arbeitsbreite, der Größe der Dosieröffnung und des für das Flugverhalten charakte risierenden Wertes, werden in einem Rechner der Abwurfbe reich, die Massenverteilung in dem Abwurfbereich und die mittlere Flugweite als Sollwerte gespeichert.

Mittels des wenigstens einen Sensors am Umfang der Streu scheibe werden der aktuelle Abwurfbereich und die Massen verteilung innerhalb desselben sowie die absolute Masse pro Zeiteinheit als Istwerte erfaßt. Sowohl aus dem gemessenen Wert der Masse pro Zeiteinheit und der Größe der Dosieröffnung, die beispielsweise durch die aktuelle Position eines Dosierschiebers repräsentiert ist, als auch aus dem Ist-Wert des Abwurfbereichs und der Massen verteilung und der Position der Einrichtung zum Verändern des Streuringsektors läßt sich auf den das Flugverhalten charakterisierenden, aktuellen Wert schließen. Es besteht nämlich ein Zusammenhang zwischen dem für das Ausfließen des Streugutes aus der Dosieröffnung maßgeblichen Riesel verhalten einerseits und dem Flugverhalten der Streugut partikel andererseits. Mit anderen Worten: das von dem Streugut beim Auslaufen aus der Dosieröffnung gezeigte Rieselverhalten, das wiederum maßgeblich für den Massen abfluß im Abwurfbereich der Streuscheibe ist, läßt einen Schluß auf das aktuelle Flugverhalten des Streugutes zu, das wiederum maßgeblich für Lage und Ausdehnung des Streuringsektors ist.

Eine Alternative, die aber auch zusätzlich genutzt werden kann, geht von den Meßwerten für den Abflugbereich und die Massenverteilung aus. Sie werden nämlich maßgeblich von dem Reibverhalten des Streugutes bestimmt. Abweichun gen der Meßwerte von den Sollwerten deuten also auf ein anderes als das erwartete Reibverhalten hin und lassen somit gleichfalls auf den das Flugverhalten charakteri sierenden, aktuellen Wert schließen.

In einer Auswerteelektronik werden die aufgenommenen Istwerte mit den eingespeicherten Sollwerten verglichen. Aufgrund der festgestellten Abweichung des Massenabflus ses an der Streuscheibe von der vorgegebenen Streugutmen ge wird die Dosieröffnung verändert, während aufgrund der Abweichungen der anderen Ist-Werte der Abwurfbereich und/oder die Massenverteilung innerhalb desselben und/oder die mittlere Flugweite mittels der Einrichtung zur Veränderung des Streuringsektors eingestellt werden. Diese Einrichtung kann nur einen oder mehrere Einstellpa rameter des Schleuderstreuers beeinflussen.

Die Einstellung der Streumenge, wie auch des Abwurfbe reichs, der Massenverteilung und der mittleren Flugweite kann von Hand vorgenommen werden. Statt dessen können auch die von der Auswerteelektronik festgestellten Abweichun gen der Ist-Werte von den Sollwerten in Steuerimpulse umgesetzt werden, mittels der die Dosieröffnung auf die vorgegebene Streumenge und über die Einrichtung zum Verändern des Streuringsektors der Abwurfbereich, die Massenverteilung innerhalb desselben und die mittlere Flugweite auf die Sollwerte eingeregelt werden.

Die Einrichtung zum Verändern des Streuringsektors kann, wie bereits gesagt, auf verschiedene Einstellparameter am Schleuderstreuer einwirken, beispielsweise kann die Drehzahl der Streuscheibe geändert werden.

Statt dessen oder zusätzlich kann mittels der Einrichtung der Aufgabepunkt des Streugutes auf die Streuscheibe verlagert werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Wurfschaufeln auf der Streuscheibe zu verstellen, beispielsweise ihre Winkellage in der Ebene der Streu scheibe oder ihre Neigung in einer Vertikalebene oder auch den Abstand des Abwurfendes der Wurfschaufel von dem Scheibenzentrum zu ändern. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Streuscheibe aus ihrer Normalebene zu neigen.

In bevorzugter Ausführung des erfindungsgemäßen Verfah rens wird mit dem Sensor die Impulskraft der im Abwurfbe reich auf ihn auftreffenden Partikeln an mehreren Stellen des Umfangs der Streuscheibe gemessen.

Für die Impulskraft des auf den Sensor auftreffenden Partikels gilt

F = .v

Die Geschwindigkeit v läßt sich aus der Drehzahl ω oder Streuscheibe und der Winkellage λa und λe der beiden etwa radialen Begrenzungen des Streuringsektors in einem Polarkoordinatenkreuz mit dem Zentrum der Streuscheibe als Mittelpunkt ableiten. Somit läßt sich aus der Impuls kraft F auf den Massenstrom m der Partikel, also auf die Masse, die pro Zeiteinheit in der Richtung des Sensors abgestreut wird, schließen. Durch die Messung der Impuls kraft entlang des Scheibenumfangs wird ferner die Um fangsverteilung des Streugutes im Abwurfbereich ermit telt. Unterstellt man für sämtliche Partikel ein gleiches Flugverhalten und gleiche Masse, so würden sämtliche Partikel gleich weit fliegen und ließe sich aus der Messung auf die radiale Lage des Streuringsektors schließen. Da gleiches Flugverhalten und gleiche Masse nicht vorausgesetzt werden können, läßt sich aus dem gesamten Massenstrom an einer bestimmten Stelle nur ungefähr auf die in radialer Richtung innere und äußere Begrenzung des Streuringsektors schließen. Die hierbei noch einfließenden streugut spezifische Eigenschaften werden durch den das Flugverhalten des Streugutes charak terisierenden Wert berücksichtigt. Auf dessen aktuelle Größe läßt sich aus der von dem Sensor ermittelten Masse pro Zeiteinheit einerseits und deren Abweichung von den durch die Einstellung der Dosieröffnung zu erwartenden Massenfluß andererseits (Rieselverhalten) oder aus der aktuellen Größe des Abwurfbereichs und der Massenvertei lung (Reibverhalten) schließen.

Die Impulskraft kann entweder mittels mehrerer konzen trisch zur Streuscheibe angeordneter Sensoren oder aber vorzugsweise mittels eines einzigen konzentrisch zur Drehachse der Streuscheibe bewegten Sensors gemessen werden, wobei entweder in vorgegebenen Winkelpositionen Einzelmessungen vorgenommen werden oder aber bei einer kontinuierlichen Bewegung die Impulskraft pro Wegeinheit aufgenommen wird.

Das vorgenannte Verfahren kann die bisher notwendige Abdrehprobe und Streuprobe ersetzen, indem im Stand das Streubild und eine Meßreihe aufgenommen und die festge stellte Querverteilung mit der Sollverteilung verglichen wird. Abweichungen lassen sich dann durch Änderung der Streuereinstellung (Dosieröffnung, Aufgabepunkt, Schei bendrehzahl u. dgl.) ausgleichen.

Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens während des Streubetriebs ist es von Vorteil, wenn der (die) Sen sor(en) während des Streubetriebs nur zeitweise in seine (ihre) Betriebsstellung in der Flugbahn der Streugutpar tikel bewegt wird (werden). Dies geschieht vorzugsweise in vorgegebenen Zeitintervallen.

Bei stark unterschiedlichen Streugütern kann es sich empfehlen, ein oder mehr für die Eigenschaften des Streu gutes repräsentative Referenzgrößeren, z. B. spezifisches Gewicht, Korngrößenspektrum, Kornform, Kornoberfläche, zu ermitteln und als Korrekturfaktor mit dem vom Sensor aufgenommenen Meßwert der Impulskraft zu verknüpfen. Damit wird insbesondere der Tatsache Rechnung getragen, daß im Einzelfall die Abweichung des gemessenen Massen stroms von dem aufgrund der voreingestellten Dosieröff nung zu erwartenden Massenstrom, die für das abweichende Rieselverhalten maßgeblich sind, oder die Abweichung in der Lage des Abwurfbereichs und der Massenverteilung, die auf einem abweichenden Reibverhalten beruhen, nicht in dem zu erwartenden Zusammenhang mit dem Flugverhalten stehen.

Von weiterem Vorteil ist es, die Position der Einrichtung zum Verändern des Streuringsektors aufzunehmen und als Korrekturfaktor mit dem vom Sensor aufgenommenen Meßwert zu verknüpfen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erstmals möglich, einen Schleuderstreuer selbstregelnd zu betrei ben, so daß auf jegliche Streutabellen verzichtet werden kann und die aus solchen Streutabellen abzuleitenden Einstellungen des Streuers entfallen. Der Benutzer des Streuers hat nur noch ein Minimum an Einstellungen vorzu nehmen und kann sich darauf verlassen, daß im Streube trieb eine stets reproduzierbare Streugenauigkeit gegeben ist.

Nachstehend ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Arbeitsweise eines Düngerstreuers unter Zuhilfenahme schematischer Darstellungen in der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Arbeitsweise eines Düngerstreuers in schematischer Draufsicht;

Fig. 2 den Einfluß des Flugverhaltens des Düngers auf die Ausbildung des Streuringsektors und die zugehörige Querverteilung;

Fig. 3 den Einfluß der Gleiteigenschaft des Düngers auf der Streuscheibe auf den Streuringsektor und die Querverteilung;

Fig. 4 den Einfluß der Größe der Dosieröffnung auf den Streuringsektor und die Querverteilung;

Fig. 5 den Streuringsektor und dessen maßgebliche Parameter;

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Streuscheibe mit einem Sensor;

Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Streuscheibe mit mehreren Sensoren und

Fig. 8 einen schematischen Signallaufplan eines Regelkreises für einen Düngerstreuer.

In Fig. 1 ist ein Traktor 1 mit einem angebauten Streu gerät 2 beim Streubetrieb gezeigt. Das Streugerät ist ein Schleuderstreuer mit einem Streugutbehälter 3 und zwei nebeneinander angeordneten Streuscheiben 4, 5, die bei spielsweise von der Zapfwelle des Traktors 1 über ein Getriebe oder aber hydraulisch angetrieben sind. Die Streuscheiben 4, 5 laufen, wie mit Richtungspfeilen angedeutet, gegenläufig und nach außen um. Den Streu scheiben wird der Dünger über einstellbare Dosieröffnun gen aus dem Vorratsbehälter zugeführt. Die Streuscheiben sind mit Wurfschaufeln besetzt, die den auf die Scheibe gelangenden Dünger nach außen führen und am Scheibenum fang bzw. am Ende der Wurfschaufeln abwerfen.

Die Streuscheiben 4, 5 werfen den Dünger auf einem Teil ihres Umfangs in einem Sektor ab, der als Abstreubereich bezeichnet wird. Der Dünger fällt dann nach einer be stimmten Flugstrecke auf den Boden und wird dort in einem Streuringsektor 6 bzw. 7 abgelegt. Dabei sind die Streu scheiben so angeordnet und sind die Einstellparameter des Streuers 50 eingestellt, daß sich der Streuringsektor 6 der Streuscheibe 4 und der Streuringsektor 7 der Streu scheibe 5 im mittleren Bereich einander überlappen. Dadurch ergibt sich idealerweise für jede Scheibe eine etwa dreieckförmige und für beide Scheiben eine etwa trapezförmige Querverteilung des Düngers entsprechend dem Streubild 8 mit einer Streubreite S und einer Arbeits breite A.

Durch das in Fig. 1 mit strichpunktierter Linie und Richtungspfeil angedeutete Anschlußfahren wird in der nächsten Fahrgasse der Dünger entsprechend dem Streubild 9 abgelegt. Aus den sich überlappenden Streubildern 8, 9 ergibt sich eine Querverteilung, die idealerweise im Überlappungsbereich ein horizontales Plateau 10 mit abfallenden linearen Flanken 11, 12 zeigt, d. h. im Über lappungsbereich ist der Dünger absolut gleichmäßig ver teilt.

In den Fig. 2 bis 4 sind anhand nur einer einzigen Streuscheibe und des von ihr erzeugten Streuringsektors verschiedene Einflußfaktoren auf Lage und Ausdehnung des Streuringsektors und die von benachbarten Streuringsekto ren erzeugte Querverteilung wiedergegeben.

Fig. 2 zeigt den Einfluß des Flugverhaltens des Düngers. Ein gutes Flugverhalten zeigt ein Dünger mit großem, glattem oder schwerem Korn. Ein solcher Dünger wird in einem Streuringsektor 13 abgelegt. Besteht der Dünger hingegen aus kleinem, kantigem oder leichtem Korn, zeigt er ein schlechtes Flugverhalten und wird im Streuringsek tor 14 abgelegt. Zugleich beeinflußt das Flugverhalten die Querverteilung bei einem Zweischeibenstreuer. So ergibt sich im Überlappungsbereich der beiden Streuring sektoren bei einem guten Flugverhalten eine Quervertei lung 15, bei einem schlechten Flugverhalten hingegen eine Querverteilung 16.

Fig. 3 zeigt den Einfluß der Gleiteigenschaft des Dün gers auf der Streuscheibe. Ein gut gleitender Dünger mit glattem, rundem Korn wird in einem Streuringsektor 17 abgelegt, während ein schlecht gleitender Dünger mit kantigem, rauhem Korn in einem Streuringsektor 18 abge legt wird, der also gegenüber dem Streuringsektor 17 nach außen verlagert ist. Hieraus ergibt sich bei einem Zwei scheibenstreuer und einander überlappenden Streuringsek toren für den gut gleitenden Dünger eine gute Quervertei lung 19, für den schlecht gleitenden Dünger hingegen eine sehr unregelmäßige Querverteilung 20.

Fig. 4 schließlich zeigt den Einfluß der Größe der Dosieröffnung. Bei einer großen Dosieröffnung also großer Düngermenge ergibt sich der Streuringsektor 21, bei kleiner Dosieröffnung hingegen der Streuringsektor 22. Bei Überlappen der Streuringsektoren eines Zweischeiben streuers ergibt sich für die kleine Dosieröffnung eine günstigere Querverteilung 23 als die Querverteilung 24 bei großer Dosieröffnung.

Aus den vorstehenden Erläuterungen und Darstellungen wird deutlich, daß die Lage und Ausdehnung des Streuringsek tors, die wiederum von den verschiedenen Einflußfaktoren abhängig ist, maßgeblich die Qualität der Querverteilung beeinflußt. Es wird weiterhin deutlich, daß bei einem bestimmten Dünger beispielsweise die Gleiteigenschaften des Düngers oder die Größe der Dosieröffnung fast aus schließlich die Größe des Sektors und dessen Lage, nicht aber bzw. nicht nennenswert die Ausdehnung des Streuring sektors in radialer Richtung beeinflussen. Hingegen ist bei einer gegebenen Einstellung des Streuers aus Fig. 2 deutlich erkennbar, daß die Größe des Sektors und dessen Lage nur wenig, die Ausdehnung des Streuringsektors in radialer Richtung jedoch ganz erheblich durch das Flug verhalten des Düngers beeinflußt wird. Während die in Fig. 3 und 4 gezeigten Einflüsse schon bei herkömmlichen Düngerstreuern durch Winkelverlagerung der Streuringsek toren, beispielsweise durch Verlagern des Aufgabepunktes, Rechnung getragen wird, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren außerdem das unterschiedliche Flugverhalten berücksichtigt.

In Fig. 5 ist der Streuringsektor 25 einer Streuscheibe 26 mit einem Dünger-Aufgabepunkt 27 in einem Polarkoordi natensystem gezeigt, dessen Zentrum 28 mit der Drehachse der Streuscheibe 26 zusammenfällt und auf dessen Abszisse der Aufgabepunkt 27 liegt, der etwa mit dem Flächen schwerpunkt der Dosieröffnung zusammenfällt. Der Streu ringsektor 25 ist durch den Anfangswinkel λ_a und den Endwinkel λ_e sowie durch den Innenradius R_a (Anfang des Flugweitenbereichs) und den äußeren Radius R_e (Ende des Flugweitenbereichs) geometrisch charak terisiert. Innerhalb des Streuringsektors ergibt sich eine winkelabhängige Umfangsverteilung m(λ) und eine von der Wurfweite abhängige Radialverteilung m(R) des Dün gers. Die Umfangsverteilung m(λ) weist in der Regel im mittleren Bereich des Streuringsektors ein Maximum auf und fällt zu den Seiten hin ab, während die Radialvertei lung m(R) in der Regel ein weit weniger ausgeprägtes Maximum besitzt.

Mit den an einem Schleuderstreuer vorhandenen Einstell möglichkeiten wird mehr oder weniger auf alle vorgenann ten Parameter des Streuringsektors Einfluß genommen. Bei spielsweise werden durch die Erhöhung der Drehzahl der Streuscheibe 26 die Werte R_a und R_e vergrößert, während durch eine Verlagerung des Aufgabepunktes 27 die Werte λ_a und λ_e verändert werden.

Zur Erfassung des Streuringsektors und der Massenvertei lung innerhalb desselben dient bei dem Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 6 eine der (jeder) Streuscheibe 26 zugeordnete Einrichtung 30, die einen nahe dem Umfang der Streuscheibe 26 angeordneten Sensor 31, z. B. einen Im pulsaufnehmer aufweist. Der Impulsaufnehmer wird auf einem zur Streuscheibe konzentrischen Kreisbogen 32, der mit gestrichelten Linien angedeutet ist, bewegt und nimmt dabei die Impulskraft F in Abhängigkeit von der Winkelpo sition λ, also die Funktion F(λ) auf. Mit F = 0 ergeben sich die Grenzwinkel λa und λe des Streuringsektors Durch Aufsummieren der gemessenen Impulskraft in einer definierten Zeit, läßt sich die absolute Masse pro Zeit einheit (Massenstrom) feststellen und durch den Kraftver lauf F(λ) die Massenverteilung innerhalb des Streuring sektors erfassen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 sitzt der Im pulsaufnehmer 31 auf einem drehbaren Träger 33, der unterhalb der Streuscheibe 26 angeordnet ist. Mit dem Träger 33 wird der Sensor 31 auf der Kreisbahn 32 bewegt. Die Funktion F(λ) kann vor oder während der Streuarbeit einmal oder mehrmals (zur Kontrolle) aufgenommen werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 sind mehrere Sensoren 31 in festen Radialpositionen am Umfang der Streuscheibe 26 angeordnet, beispielsweise auf einem ringförmigen Träger 33 befestigt, der am Schleuderstreuer heb- und senkbar oder schwenkbar angeordnet ist, um die Sensoren 31 für den Meßvorgang in den Abwurfbereich der Streuscheibe 26 und bei der Streuarbeit in eine Position außerhalb des Abwurfbereichs zu bringen. Bei diesem Ausführungsbeispiel nehmen die Sensoren 31 in ihrer jeweiligen Winkelposition λ₁, λ₂ bis λ_n die Impulskräfte F₁, F₂ bis F_n auf.

In Fig. 8 ist ein Signallaufplan des Regelkreises eines Schleuderstreuers, der nach dem erfindungsgemäßen Verfah ren arbeitet, wiedergegeben. Hierbei repräsentieren das Feld 1 die zuvor erläuterte Sensor-Messung am Umfang der Streuscheibe, Feld 2 die Fahrgeschwindigkeit des Streu ers, Feld 3 die Arbeitsbreite (A in Fig. 1), Feld 4 die Streumenge, d. h. die Einstellung der Dosieröffnung und Feld 5 ein oder mehr optional für die Eigenschaft des Streugutes repräsentative Referenzgrößen, die beispiels weise durch eine Messung ermittelt werden.

Schließlich gibt Feld 6 einen das Flugverhalten des Düngers charakterisierenden Wert wieder.

In einem nicht gezeigten Rechner werden für einen be stimmten Dünger für jede Arbeitsbreite A (Feld 3) und Streumenge bzw. Größe der Dosieröffnung (Feld 4) und wenigstens einen das Flugverhalten dieses Düngers charak terisierenden Wert (Feld 6), die Soll-Lage des Streuring sektors (Winkellage λ_a, λ_e) und die Soll-Aus dehnung desselben (R_a, R_e) gespeichert (Feld 9). Ferner wird die absolute Masse pro Zeiteinheit als Sollwert gespeichert (Feld 10).

Bei der Streuprobe oder während der Streuarbeit werden mit dem (den) Impulsaufnehmer(n) 31 am Umfang der Streu scheibe 26 (Feld 1) die Impulskraft f(λ) - Feld 7 -, die den Streuringsektor und die Massenverteilung m(λ) und m(R) repräsentiert sowie die absolute Masse pro Zeitein heit (Feld 8) aufgenommen und in einem Soll-Ist-Vergleich (Feld 11 und 12) die aktuellen Abweichungen ermittelt. Die Abweichung im Massenstrom (Feld 12) wird zum Nachre geln der Dosieröffnung (Feld 14) und die Abweichung in der Lage und Ausdehnung des Streuringsektors (Feld 11) zum Nachregeln der den Streuringsektor beeinflussenden Einstellparameter (Feld 13), z. B. Aufgabepunkt, Winkel stellung der Wurfflügel etc. herangezogen.

Für die Abweichung von Lage und Ausdehnung des Streuring sektors (Feld 11) ist u. a. ein anderes als das erwartete Reibverhalten des Düngers verantwortlich, das wiederum auch das Flugverhalten beeinflußt. Es wird deshalb diese Abweichung auch zur Korrektur des eingegebenen Wertes für das Flugverhalten (Feld 6) herangezogen.

Aus dem Signallaufplan ist schließlich noch die notwendi gerweise vorzusehende Anpassung der Streumenge an die Fahrgeschwindigkeit (Feld 2) erkennbar, indem diese - bei vorgegebener oder variierender und dann gemessener Ge schwindigkeit - in die Einstellung des Sollwertes des Massenstroms (Feld 10) eingeht.

Claims

1. Verfahren zur Einstellung eines Schleuderstreuers zum Verteilen von Streugut in einstellbarer Menge auf einstellbarer Arbeitsbreite mit einem Streugut behälter mit wenigstens einer regelbaren Dosieröff nung, wenigstens einer um eine im wesentlichen vertikale Achse umlaufenden Streuscheibe mit Wurf schaufeln, die das Streugut in einem Streuringsektor auf dem Boden verteilt, wenigstens einer Einrichtung zum Verändern des Streuringsektors und mit wenig stens einem nahe dem Umfang der Streuscheibe ange ordneten Sensor, mittels dessen der Abwurfbereich, in dem die Streugutpartikel die Streuscheibe verlas sen, erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- in einem Rechner für jede Arbeitsbreite, Streu menge (Größe der Dosieröffnung) und wenigstens einen das Flugverhalten eines bestimmten Streugu tes charakterisierenden Wert der Abwurfbereich, die Massenverteilung in dem Abwurfbereich und die mittlere Flugweite als Sollwerte gespeichert werden,
- mittels des Sensors außer dem Abwurfbereich auch die Massenverteilung innerhalb desselben und die absolute Masse pro Zeiteinheit als Istwerte erfaßt werden,
- aus dem Ist-Wert der Masse pro Zeiteinheit und der Größe der Dosieröffnung und/oder aus dem Ist-Wert des Abwurfbereichs und der Massenvertei lung sowie der Position der Einrichtung zum Verändern des Streuringsektors auf den das Flug verhalten charakterisierenden, aktuellen Wert geschlossen wird,
- in einer Auswerteelektronik die Istwerte mit den Sollwerten verglichen werden und
- aufgrund der festgestellten Abweichungen die Dosieröffnung auf die vorgegebene Streumenge und mittels der Einrichtung zur Veränderung des Streuringsektors der Abwurfbereich, die Massen verteilung innerhalb desselben und die mittlere Flugweite auf die Sollwerte eingestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Auswerteelektronik festgestellten Abweichungen der Istwerte von den Sollwerten in Steuerimpulse umgesetzt werden, mittels der die Dosieröffnung auf die vorgegebene Streumenge und über die Einrichtung zum Verändern des Streuringsek tors der Abwurfbereich und/oder die Massenverteilung innerhalb desselben und/oder die mittlere Flugweite auf die Sollwerte eingeregelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß mittels der Einrichtung zum Verändern des Streuringsektors die Drehzahl der Streuscheibe geändert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Einrichtung zur Veränderung des Streuringsektors der Aufgabepunkt des Streugutes auf der Streuscheibe verlagert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Einrichtung zur Veränderung des Streuringsektors die Wurfschaufeln der Streuscheibe verstellt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Einrichtung zur Veränderung des Streuringsektors die Streuscheibe aus ihrer Normalebene geneigt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Sensor die Impulskraft der im Abwurfbereich auf ihn auftreffenden Partikel an mehreren Stellen des Umfangs der Streuscheibe gemessen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulskraft mittels mehrerer am Umfang der Streuscheibe konzentrisch zu deren Achse angeordne ter Sensoren gemessen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulskraft mittels eines einzigen Sensors gemessen und dieser konzentrisch zur Achse der Streuscheibe bewegt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor schrittweise in vorgegebene Radial positionen bezüglich der Achse der Streuscheibe bewegt und die Impulskraft in jeder Position gemes sen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor kontinuierlich bewegt und die Impuls kraft an vorgegebenen Radialpositionen erfaßt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor kontinuierlich bewegt und die Impuls kraft pro Wegeinheit aufgenommen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Sensor(en) während des Streubetriebs nur zweitweise in seine (ihre) Be triebsstellung in der Flugbahn der Streugutpartikel bewegt wird (werden).

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Sensor(en) in vorgegebenen Zeitinter vallen in seine (ihre) Betriebsstellung bewegt wird (werden).

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehr für die Eigen schaften des Streugutes repräsentative Referenz größen, z. B. spezifisches Gewicht, Korngrößenspek trum, Kornform, Kornoberfläche, ermittelt und als Korrekturfaktor mit dem vom Sensor aufgenommenen Meßwert der Impulskraft verknüpft werden.