DE2109744A1

DE2109744A1 - Einrichtung zur automatischen Be tatigung einer Servolenkung

Info

Publication number: DE2109744A1
Application number: DE19712109744
Authority: DE
Inventors: Walter Prof Dr Ing habil 5070 Bergisch Gladbach Zeus Dieter Dipl Ing 5050 Porz Urbach Glaeseker Werner 5050 Porz Langel Koenig
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1971-03-02
Filing date: 1971-03-02
Publication date: 1972-09-07
Also published as: FR2128526B1; FR2128526A1; GB1334829A

Description

KHD

klöckner-humboldt-deutzag·Köln 5 Klöln 80 den 16_O Febr» 1971

Unser Zeichen: D 71/28 AP/Da/LÜ

Einrichtung

zur automatischen Betätigung einer Servolenkung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur automatischen Betätigung einer Servolenkung bei einer Erntemaschine mit Mähwerk, insbesondere bei einem Mähdrescher während eines Arbeitsvorganges. · \

Es ist bekannt, eine Erntemaschine genannter Art mittels Funkfernsteuerung während des Arbeitseinsatzes zu lenken. Hierzu ist die Erntemaschine beispielsweise mit einem Kurzwellenempfänger ausgestattet, der über entsprechende Verstärker mit Servogliedern der Lenkung in Wirkverbindung steht. Der Sender wird außerhalb des zu bearbeitenden Feldes in Sichtweite zur Erntemaschine aufgestellt und vom Fahrer bedient. Dieser wird hierdurch jedoch nicht entlastet.

Aufgabe der Erfindung ist es, für eine Erntemaschine geschilderter Art eine Einrichtung zur selbsttätigen Lenkung zu schaffen, die sich mit verhältnismäßig einfachen Mitteln verwirklichen läßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Erntemaschine an einem an der Schnittgutgrenze geführten Teil quer zur Arbeitseinrichtung mit Abstand zwei Fotozellen und dazwischen mindestens eine Lichtquelle angeordnet sind, die

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zur Erzeugung von Steuerimpulsen für die Lenkauaschläge dienen und daß bei neutraler Lenkstellung die dem Schnittgut zugewandte Fotozelle innerhalb dernelben geführt und deren Strahlengang durch das Schnittgut unterbrochen ist.

Durch diese Maßnahmen wird in einfacher Weise eine selbsttätige Lenkung einer Erntemaschine genannter Art während des Arbeitsvorganges und eine Entlastung des Fahrers erreicht.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Fotozellen sowie die Lichtquelle am Mähwerk der Erntemaschine angeordnet.

Bei einer elektrohydraulischen Servolenkung, die für die Lenk— ausschlage nach "rechts¹¹ oder "links" einen Dreistellungs— Steuerschieber aufweist, welcher aus seiner neutralen Mittelstellung durch je ein beiderseits angeordnetes elektromagnetisches Betätigungsglied verstellbar ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß an jede der beiden Fotozellen ein elektrischer Verstärker angeschlossen ist, die zur Übertragung der Steuerimpulse mit je einem der elektromagnetischen Betätigungsglieder des Steuerschiebers in Wirkverbindung stehen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedem der elektromagnetischen Betätigungsglieder ein die Steuerimpulse in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit der Erntema-

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schine beeinflussendes Steuerorgan, beispielsweise ein Tachogenerator vorgeschaltet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an die beiden Verstärker je zwei Relais in Parallelschaltung angeschlossen, von denen bei Stromzuführung eines einen Kontakt öffnet sowie das andere einen Kontakt schließt und wobei die Kontakte der beiden gleichartigen Relais in der Versorgungsleitung des einen bzw. in der Versorgungsleitung des anderen Betätigungsgliedes in Reihenschaltung angeordnet sind.

Bei einem Frontmähwerk ist es vorteilhaft, an dessen beiden Enden je ein Fotozellensystem vorzusehen, von denen jeweils eines wahlweise über Kontakte mit dem entsprechenden Verstärker verbindbar ist und wobei in die beiden zu den Betätigungsglie— dem des Steuerschiebers führenden Versorgungsleitungen zwischen letzterem und den Schaltkontakten der Relais je ein Kontakt angeordnet ist, welche gemeinsam betätigbar sind und zum Umpolen der beiden Versorgungsleitungen dienen.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Kontakte für das wahlweise Umschalten der Fotozellen sowie die Kontakte zum Umpolen der beiden Versorgungsleitungen der Be⁴:ätigungsglieder des Steuerschiebers durch je ein Relais umschaltbar sind, welche ihrerseits einen geraeinsamen Bedienungsschalter aufweisen.

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In der Zeichnung ist ein in der nachfolgenden Beschreibung erläutertes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigti

Abb. 1 eine Draufsicht auf einen Mähdrescher mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung,

Abb. 2 eine Einzelheit aus Abb. 1 in vergrößertem Maßstab, Abb. 3 eine Anordnung der Steuerglieder, bei einer Einrichtung gemäß der Erfindung.

Der in Abb. 1 gezeigte Mähdrescher hat in Üblicherweise vorn die Antriebsräder 1, während die hydraulisch betätigten Lenkräder 2 am rückwärtigen Ende angeordnet sindo Prontseitig trägt der Mähdrescher ein Mähwerk 3» das beiderseits durch je einen Halmteiler 4 bzw. 5 begrenzt ist. Zwischen den beiden Halmteilern 4 und 5 sind Schneidwerkzeuge 6 und ferner Pinger 7 bis 20 zur Führung des Schnittgutes 21 vorgesehen. Am linken und rechten Ende des Mähwerks 3 sind innerhalb der strichpunktierten Umrahmungen mit 22 bzw. 23 bezeichnete Fotozellen— systeme nach der Anordnung gemäß Abb. 2 untergebracht·

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Angenommen, die Abb. 2 zeigt das *otozellensystem 21, so sind in Abb. 2 von links nach rechts der Halmteiler 4 sowie die Pinger und 8 des Mähwerks strich-punktiert dargestellt. Der im System mittig angeordnete Pinger 7 weist eine Lichtquelle 24 auf, deren Strahlen in einer Linse 25 gebündelt und einem Prisma 26 zugeleitet werden. Im Halmteiler 4 sowie im Pinger 8 iet je eine Fotozelle 27 bzw. 28 derart angeordnet, daß diese im Strahlengang 29 bssw« 3Q ^de^ ÄffMWIff ffl ^liee^en·

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Die Abb» 3 zeigt die über einen Schalter 32 mit einer Stromquelle 33 verbindbare Lichtquelle 24 sowie die Linse 25, das Prisma 26 und beiderseits davon die beiden Fotozellen 27 und Die !Fotozelle 27 ist über einen Schaltkontakt 34 mit einem Verstärker 35 verbunden, an den ausgabeseitig mittels Leitungen 36 und 37 gwei Relais 38 und 39 i& Parallelschaltung angeschlossen sind« Die Fotozelle 28 steht über einen Schaltkontakt 40 mit einem Verstärker 41 in Verbindung, an den über Leitungen 42 und 43 Relais 44 und 45 ebenfalls in Parallelschaltung angeschlossen sincL Die beiden Relais 38 und 44 sind so ausgeführt, daß ihre Schaltkontakte 62 bzw. 64 bei Stromzuführung zum Relai,s in Schließstellung gelangen«· Im Gegensatz hierzu sind die beiden anderen Relais 39 und 45 von solcher Bauart, daß ihre Schaltkontakte 68 bzw. 69 bei Stromzuführung in Offenstellung versetzt werden. Die Schaltkontakte 34 und 40 sind durch ein Relais* 46 gemeinsam betätigbar und verbinden nach dem Umschalten desselben die Verstärker 35 und 41 über Anschlußpunkte 47 bzw. 48 mit den entsprechenden Fotozellen des Systems 23 am rechten Ende des Mähwerks 3·

Die in Abb. 3 rechts dargestellten Lenkräder 2 des Mähdreschers sind durch einen Kolben 49 betätigbar, der in einem hydraulischen Zylinder 50 geführt ist. Vom Zylinder 50 führen zwei Leitungen 51, 52 zu einem in Neutralstellung gezeigten Dreistellungsschieber 53, der andererseits über eine Druckleitung

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mit einer Druckmittelpumpe 55 und ferner über ein Rücklaufleitung 56 mit einem Druckmitte!vorratsbehälter 57 unmittelbar in.Verbindung steht„ Bei Neutralstellung des Dreistellungsschiebers fördert die Druckmittelpumpe 55 im drucklosen Umlauf. Wird der Breistellungsschieber 53 aus der Neutralstellung nach links oder nach reohts verschoben_s so fördert die Pumpe 55 Druckmittel In den einen oder den anderen Arbeitsraum des Zylinders 50, so daß der Kolben 49 die Lenkräder 2 in der einen oder der anderen Richtung verschwenkt. Für das Verschieben des Dreistellungsschiebers 53 aus der Mittelstellung nach rechts oder links ist dieser beiderseits mit je einem elektromagnetischem Betätigungsglied 58 baw. 59 ausgestattet. Das Betätigungen glied 58 ist mit einer an den Plusp.c-1 einer Stromquelle angeschlossenen Versorgungsleitung 60 verbunden, in die hintereinander ein Tachogenerator 61 und drei Schaltkontakte 62, 65 und 64 eingeschaltet sind. Dde Sehaltkontakte 36 und 64 werden durch das Relais 38 bzw. 44 betätigt. Das Betätiguogsglied 59 des Dreistellungsschiebers 53 ist an den Pluspol einer Stromquelle mittels einer Versorgungsleitung 65 angeschlossen, in welche in Reihe ein Tachogenerator 66 und drei Schaltkontakte 67, 68 und 69 eingeschaltet sind. Davon sind die Schaltkontakte 68 und 69 Beätigungsglieder dee Relais 39 bzw. 45» Der Schaltkontakt 62 in der Versorgungsleitung 60 sowie der Schaltkontakt 67 in der Versorgungsleitung 65 sind Beätigungsglfcider eine« Relais 70, welches dem Relais 46 parallel geschaltet iat und gemeinsam mit diesem durch Betätigung eines Schalters 71 ein— bzw«

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ausschaltbar ist. Me Tachogeneratoren 61 und 66 werden fahrab— hängig angetrieben, und können z.B. am nicht dargestellten Getriebeausgang angeschlossen sein.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt: Die bei geschlossenem Schalter 32 von der Lichtquelle ausgehenden Strahlen werden in der Linse 25 gebündelt und vom Prisma 26 rechtwinklig abgelenkt, so daß sich einerseits ein Strahlengang 29 zur Fotozelle ergibt. Andererseits ist der Strahlengang 30 durch das hier befindliche Schnittgut unterbrochen, so daß die Fotozelle 28 ohne Strahleinwirkung bleibt. Durch die Strahleneinwirkung auf die Fotozelle 27 erzeugt diese einen anhaltenden Steuerimpuls, der im Verstärker 35 in einen durch die Leitungen 36, 37 und dxe Relais 38 und 39 fließenden Strom umgewandelt wird. Die beiden Relais 38 und 39 bringen somit ihre Kontakte 63 und 68 in die gezeigte Schaltstellung. Der Verstärker 41 verhält sich neutral, da er von der Fotozelle keinen Steuerimpuls bekommte Somit bleiben auch die Relais und 45 stromlos, wobei ihre Kontakte 64 und 69 die gezeigte Schaltstellung ha ben. Unter diesen Voraussetzungen ist sowohl die Versorgungsleitung 60 durch den Schaltkontakt 64 als auch die Versorgungsleitung 65 durch den Schaltkontakt 68 unterbrochen, so daß sowohl das Betätigungsglied 58 des Dreistellungsschiebers 53 als auch das Betätigungsglied 59 stromlos ist. Damit befindet sich der Dreistellungsschieber 53 in der gezeig-'69Ö Neutral stellung*

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Weicht nun die Erntemaschine aus der Fahrtrichtung nach linlcs ab, so wird schließlich auch der Strahlengang 30 vom Schnittgut freigegeben, und es gelangen von der Lichtquelle 24 ausgehende Lichtstrahlen zur Fotozelle 28. Diese sendet einen Steuerimpuls zum Verstärker 41, welcher seinerseits einen Strom durch die Leitungen 42 sowie durch die Relais 44 und 45 fließen läßt. Folglich wird der Kontakt 64 geschlossen und der Kontakt 69 geöffnet. Es fließt ein Strom durch die Versorgungsleitung und das Betätigungsglied 58, welches den Dreistellungsschieber 53 nach rechts verstellt. Die Druckmittelpumpe 55 führt somit dem in der Zeichnung unteren Arbeiteraum des Zylinders 50 Druckmittel zu, und der Kolben 49 verschwenkt die Lenkräder so, daß die Erntemaschine in Fahrtrichtung nach rechts gelenkt wird. Ist schließlich wieder die Ausgangsposition erreicht, bei der ltdiglich der Strahlengang 30 durch das hier geführte Schnittgut 21 unterbrochen wird, so stellt sich auch der Dreistellungsschieber 53 wieder auf die neutrale Mittelstellung ein·

Weicht dagegen die Erntemaschine aus der gegebenen Fahrtrichtung nach rechts ab, so wird auch der Strahlengang 29 durch Schnittgut 21 unterbrochen und die Fotozelle 27 bleibt ohne Strahleneinwirkungo Der Verstärker 35 erhält keinen Steuerimpuls mehr und es werden die Relafe 38 und 39 stromlos. Es wird daher der Schaltkontakt 63 geöffnet und der Schaltkontakt. 68 geschlossen. Nunmehr kann durch die Versorgungsleitung 65 ein elektrischer Strom zum Betätigungsglied 59 gelangen, welches

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den Dreistellungsschieber 53 nach links verstellt. Bei dieser Schaltstellung gelangt von der Pumpe 55 Druckmittel zu dem in der Zeichnung oberen Arbeitsraum des Zylinders 50t so daß der Kolben 49 die Lenkräder 2 nach rechts verschwenkt· Die Erntemaschine wird somit in Fahrtrichtung nach links gelenkt» bis schließlich die Ausgangsposition wieder hergeetellt iet, bei der der Strahlengang 29 frei und der Strahlengang 30 unterbrochen ist. ^f

Wird anstell· dee in Abb. 1 gezeigten Potorellensystea· 22 das Fotozelleneyste» 23 zur Lenkung des Mähdreschers erforderlich, so. wird zur» Umschaltung auf das andere System der Schalter 71 in Abb. 3 betätigt. Hierdurch werden die Verstärker 35 und 41 Über die durch das Heiais 46 betätigten Schaltkontakt· 34 und 40 mit den an den Anschlußpunkten 47 und 48 angeschlossenen Fotozellen des Systems 23 verbunden. Gleichzeitig wird durch die Betätigung des Schalters.71 auch das Relais 70 geschaltet ,so daß dessen Kontakte 62 und 67 in die andere Schaltstellung gelangen. Durch das Umschalten der Kontakte 62 und 67 wird ein Umpolen der Versorgungsleitungen 60 bzw. der Betätigungeglieder 58 und 59 erreicht, so daß die Ausschläge der Lenkräder 2 dem nunmehr auf der rechten Seite des Mähwerks 3 eingeschalteten Fotozellensystem 23 entsprechen.

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Claims

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Unser Zeichens D 71/28 AP/Da/LÜ Patentansprüche

1eJ . Einrichtung zur automatischen Betätigung einer Servolenkung bei einer Erntemaschine mit Mähwerk, insbesondere bei einem Mähdrescher während eines Arbeitsvorganges» dadurch gekennzeichnet, daS an der Erntemaschine an einem an der Schnittgutgrenze geführten Teil (3) quer zur Arbeitsrichtung mit Abstand zwei Fotozellen (27» 28) und dazwischen mindestens eint Lichtquelle (24) angeordnet sind» die zur Erzeugung von Steuerimpulsen für die Lenkaueschläge dienen und daß bei neutraler Lenkstellung die dem Schnittgut (21) zugewandt· Fotozelle (28) innerhalb desselben geführt und deren Strahlengang (30) durch das Schnittgut (2^i) unterbrochen ist·

2. Einrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet» daß die Fotozellen (27, 28) sowie die Lichtquelle (24) am Mähwerk (3) der Erntemaschine angeordnet sind·

3* Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, wobei eine elektrohydraulische Servolenkung vorgesehen ist, die für die Lenkaue— schlage nach "rechts" oder "links" einen Dreistellungs-Steuerechieber aufweist, welcher aus seiner neutralen Mittelstellung durch je ein beiderseits angeordnetes elektromagnetisches Be*- tätigungeglied verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an jede der beiden Fotozellen (27, 28) ein elektrischer Verstärker (35 bzw. 41) angeschlossen ist, die zur Übertragung der Steuerimpulse mit je einem der elektromagnetischen Betätigungeglieder (58, 59) des Steuerschiebers (53) in Wirkverbindung stehen.

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4c Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß federn der elektromagnetischen Betätigungaglie— der (58, 59) ein die Steuerimpulse in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine beeinflussendes Steuerorgan, beispielsweise ein Tachogenerator (61 bzw. 66) vorgeschaltet ist·

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die beiden Verstärker (35, 41) je zwei Relais (38, 39 bzw· 44, 45) in Parallelschaltung angeschlossen sindp. von denen bei Stromzuführung eines einen Kontakt (68 bzw. 69) Öffnet und das andere einen Kontakt(63 bzw. 64) schlieft und daß die Kontakmte (68, 69 bzw. 63, 64) der beiden gleichartigen Relais (39» 45 bzw. 38, 44) in der Versorgungsleitung (65) des einen tew. in der Versorgungsleitung (60) des anderen Betätigungsgliedee (58, bzw. 59) in Reihenschaltung angeordnet sind.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Frontmähwerk (3) an dessen beiden Enden je ein Fotozellensystem (22, 23) vorgesehen ist, von denen wahlweise jeweils eines über Kontakte (34, 40) mit dem entsprechenden Verstärker (35 bzw. 41) verbindbar ist und daß in die beiden zu den Betätigungsgliedern (58, 59) des Steuerschiebers ( 53) führenden Versorgungsleitungen (60, 65) zwischen letzterem und den Schaltkontakten der Relais (63, 64 bzw. 68, 69) je ein Kontakt (62 bzw. 67)angeordnet ist, welch· gemeinsam betätigbar sind und zum Umpolen der beiden Versorgungsleitungen

(60, 65) dienen. ;

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7. Einrichtung nach einem der Anspräche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (34, 40) für das wahlweise Umschalten der Potozellensysteme (22, 23) sowie die Kontakte (62, 67) zum Umpolen der beiden Versorgungsleitungen (60, 65) der Betätigungsglieder (58, 59) des Steuerschiebers (53) durch ^e ein Relais (46, bzw. 70) umschaltbar sind, welche ihrerseits einen gemeinsamen Bedienungsschalter (71) aufweisen.

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