DE4000918A1 - Initiatorgesteuerte hoehenfuehrungsschaltung fuer ein bodengefuehrtes schneidwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine initiatorgesteuerte Höhenführungsschaltung für ein bodengeführtes, zwischen Anschlägen pendelndes Schneidwerk an Erntemaschinen.

Das Schneidwerk einer Erntemaschine soll das Erntegut möglichst dicht über dem Boden mit einer konstanten Stoppelhöhe abscheiden. Bei einem ebenen Feld bestehen dabei keine Schwierigkeiten. Das Schneidwerk wird von Hand durch Senken des Förderschachtes in die entsprechende Arbeitsposition gebracht. Bei einem unruhigen Bodenprofil muß das Schneidwerk ständig in seiner Arbeitshöhe nachgestellt werden (DE-AS 22 61 558).

Dazu ist es bekannt, Bodenfühler unter dem Schneidwerk anzubringen, die um eine Achse drehbeweglich gelagert sind. Die Bewegungen der Bodenfühler werden zur Steuerung der Höheneinstellung ausgewertet. Die Höhenführung erfolgt durch Anheben oder Absenken des Förderschachtes, der an seinem unteren Ende das starr befestigte Schneidwerk trägt (WP 1 55 678, DE-PS 22 65 329, DE-PS 24 55 642). Die Auswertung der Bewegung der Bodenfühler erfolgt durch Weg-Meß-Systeme, die aus Reed-Schaltern aufgebaut sind, die durch Heranführen eines Magneten oder durch Abschirmung vom Schaltmagnet geschaltet werden (DE-AS 22 64 635, DE-OS 29 10 139, DE-OS 33 28 506).

Ebenso ist es bekannt, elektrische Schalter über Seilzug von Bodenfühlern aus zu betätigen (WP 79 878). Zur Überwachung anderer Bewegungsabläufe wie z. B. die Drehzahlüberwachung bei Antrieben von Elevatoren ist es bekannt, induktive Geber zur Impulsgewinnung vor einer Steuerelemente tragenden Keilriemenscheibe anzubringen (WP 1 40 695). Es ist auch bekannt, das Schneidwerk in Fahrtrichtung der Antriebsmaschine und quer dazu pendelnd am Förderschacht zu befestigen und mit Gleitkufen auf dem Boden zu lagern. Dazu ist das Schneidwerk über ein Zwischenstück am tiefsten Punkt des Förderschachtes mit einem Gelenk befestigt. Zur Bodenentlastung sind zwischen dem Zwischenstück und dem Förderschacht Federelemente angebracht, so daß das Schneidwerk bodengeführt über den Boden gleitet. Das Schneidwerk selbst ist am Zwischenstück mit einer Mittelachse befestigt, um die es entsprechend den Bodenkonturen quer zur Bewegungsrichtung pendeln kann. Die Bewegungen dieses bodengeführten Schneidwerkes sind durch Anschläge begrenzt und damit nur in einem gewissen Bereich wirksam (WP 1 20 780, WP 1 58 114, WP 2 33 921). Bei großen Bodenprofiländerungen muß durch Anheben oder Absenken des Förderschachtes die notwendige Freiheit zum Pendeln wieder erreicht werden.

Dazu ist es bekannt, hydraulische Federelemente zwischen dem pendelnden Schneidwerk und dem Förderschacht anzubringen und diesem Reedschalter zuzuordnen, die von einer an der Kolbenstange des Federelementes befestigten Eisenscheibe geschaltet werden. Die Reedschalter bewirken durch Schalten von Ventilen ein Absenken oder Anheben des Förderschachtes, sobald sich das Schneidwerk einem Anschlag zuneigt. Weiterhin sind bewegliche Bodenfühler vorgesehen, die schnelles Reagieren des Förderschachtes auf Bodenprofiländerungen bewirken (DD-AP 1 56 939).

Die hydraulischen Federbeine dienen zum Abstützen des Schneidwerkes, zur Höheneinstellung des Schneidwerkes bei Druckaufschlag über einen Druckspeicher und zur Meßwertermittlung bei Erreichen der Kippbereichsgrenzen. Durch den Druckspeicher ist die Bewegung des Schneidwerkes stark gedämpft, so daß sie nicht unmittelbar jeder Bodenprofiländerung folgt. Da die hydraulischen Federbeine auch zum Bewegen des Schneidwerkes benutzt werden, müssen sie unterhalb des Schneidwerkes angebracht sein. Damit wird aber die Wirksamkeit der Meßeinrichtung stark eingeschränkt. Sie ist entsprechend der Dämpfung der Federbeine sehr träge und außerdem durch die Bodennähe einer starken Verschmutzung ausgesetzt. Als Ausweg wird der Einsatz von um eine Achse beweglichen Bodenfühlern beschrieben, die durch Federdruck beaufschlagt, jeder Bodenkontur folgen und über Grenzschalter die Bewegung des Förderschachtes als auch der Federbeine steuern. Hier besteht die Gefahr der Gegensteuerung und des Schwingens des Mähtisches.

Ziel der Erfindung ist es, eine initiatorgesteuerte Höhenführungsschaltung für ein bodengeführtes Schneidwerk zu schaffen, die eine freie Bewegung des Schneidwerkes entsprechend dem Bodenprofil zuläßt, auf starke Konturänderungen schnell und automatisch reagiert und die von Staubentwicklung nicht beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine initiatorgesteuerte Höhenführungsschaltung für ein bodengeführtes Schneidwerk zu finden, die entsprechend dem Bodenprofil durch Steuerung der Bewegung des Förderschachtes den Bewegungsbereich eines quer und längs zur Fahrtrichtung pendelnden Schneidwerkes durch Heben und Senken des Föderschachtes erweitert, die von Hand übersteuerbar ist und die einen Einsatz des Schneidwerkes ohne Bodenberührung zuläßt.

Diese Aufgabe wird mit einer initiatorgesteuerten Höhenführungsschaltung für ein bodengeführtes Schneidwerk gelöst, das quer und längs zur Fahrtrichtung pendelnd vor einem höhenverstellbaren Förderschacht befestigt, durch Federn bodenentlastend gehalten und im Pendelbereich in seiner Bewegung durch Anschläge begrenzt ist. Die Höhenführungsschaltung hat einen das Erreichen der Grenzen des Pendelbereiches signalisierenden, durch Seilzug mit dem Schneidwerk verbundenen Initiatoraufbau, der zwei Initiatoren enthält und dem erfindungsgemäß ein die Förderschachtbewegungen kontrollierender, in seinem Ansprechbereich die Initiatoren des Initiatoraufbaus mittels einer Logikschaltung aktivierender Schachthöheninitiator zugeordnet ist. Der Logikschaltung folgen über einen zweikanaligen Schalterverstärker in jedem Kanal ein Magnetventil zum Heben und Senken des Förderschachtes. An die Eingänge der Logikschaltung sind die Ausgänge der Initiatoren, der Ausgang des Schachthöheninitiators, die Höhenführungsschaltung übersteuernde, mit den Eingängen des Schalverstärkers verbundene Handsteuertaster und ein die Signale der Initiatoren des Initiatoraufbaus unwirksam machender Initiatorschalter angeschlossen.

Der Initiatoraufbau besteht aus einem festmontierten Initiator, einem vor ihm bewegbaren, über einen Halbkreis hinaus schwenkbaren Metallstreifen, der mit dem Schneidwerk durch einen Seilzug verbunden ist, und einem dem ersten Initiator auf dem Schwenkkreis des Metallstreifens gegenüberstehend, von diesem überstreichbar angebrachten, versetzbaren zweiten Initiator. Der Schachthöheninititator ist fest einstellbar oder auf einem durch Seilzug oder Gestänge vom Bedienstand aus bewegbaren Grundkörper befestigt. Vor ihm ist eine durch die Bewegung des Förderschachtes aus dem Eingriffsbereich des Initiators drehbare Schaltscheibe angebracht.

Nach Einschalten der Höhenführungsschaltung wird zunächst kein Signal an die Magnetventile gegeben. Nach Drücken des Handsteuertasters für das Senken des Förderschachtes wird die Logikschaltung aktiviert. Die entsprechende Zuleitung zum Schaltverstärker wird durch den Handsteuertaster mit niedrigem Potential angesteuert. Die Logikschaltung hält durch die Ansteuerung mit niedrigem Potential die Zuleitung auf diesem Potentialniveau, das durch die Verbindung der Zuleitung zum Eingang der Logikschaltung weiterhin aufrecht erhalten wird. Sobald der Förderschacht so weit abgesenkt ist, daß die Schaltscheibe vor den Schachthöheninitiator gedreht ist, gibt dieser ein Signal ab, daß die vorgenannte Zuleitung auf hohes Potential setzt, so daß der Schaltverstärker das entsprechende Magnetventil nicht mehr ansteuert. Eine Zeitverzögerung bewirkt dabei, daß der Förderschacht bis zum Erreichen einer Stellung der Schaltscheibe vor dem Schachthöheninitiator über den eingestellten Schaltpunkt hinaus abgesenkt wird und das Schneidwerk sichere Bodenführung hat. Das Signal vom Schachthöheninitiator öffnet die Eingänge für die Initiatoren des Initiatoraufbaus, so daß deren Signale die Magnetventile steuern, ohne daß die Selbsthaltung über die Handsteuertasterleitung erfolgt. Die Handsteuertaster übersteuern die Signale der Initiatoren durch direkte Einwirkung auf den Schaltverstärker. Beim Arbeiten des Schneidwerkes ohne Bodenführung wird der Initiatorabschalter geschlossen. Damit gelangen keine Signale von den Initiatoren des Initiatoraufbaus zu den Magnetventilen. Der Förderschacht wird durch die Handsteuertaster und durch die Signale vom Schachthöheninitiator in seiner Höhe gesteuert.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in

Fig. 1: die Seitenansicht des Vorderteils eines Mähdreschers mit der Anordnung der Initiatoren,

Fig. 2: das Blockschaltbild für die Höhenführungsschaltung,

Fig. 3: den Initiatoraufbau und

Fig. 4: die Schachthöheninitiatorhalterung.

Ein Schneidwerk 1 eines Mähdreschers 2 wird von einem Schwenkrahmen 3, der an einem unteren Querträger 4 eines Förderschachtes 5 angelenkt ist, getragen. Die zwischen Förderschacht 5 und einem oberen Querträger 6 des Schwenkrahmens 3 angeordneten Entlastungsfedern 7 bewirken, daß das auf Schleifsohlen 8 gleitende Schneidwerk 1 innerhalb eines begrenzten Schwenkwinkels α des Schwenkrahmens 3 bodendruckentlastet geführt wird. Beim Fahren über Bodenunebenheiten wird das Schneidwerk 1 über die Schleifsohlen 8 nach oben oder nach unten geführt und dabei mit dem Schwenkrahmen 3 um den unteren Querträger 4 gekippt. Die Kippbewegung des Schwenkrahmens 3 ist nach hinten und vorn durch nicht dargestellte mechanische Anschläge begrenzt und wird durch einen Seilzug 9 auf einen unter dem Fahrerstand angeordneten Initiatoraufbau 10 übertragen. Jeweils vor Erreichen des vorderen oder hinteren Anschlages des Schwenkrahmens 3 wird durch den mittels des Seilzuges 9 betätigten Initiatoraufbau 10 und einer nachgeschalteten Logikschaltung 27 mit einem Schaltverstärker 28 eine Senk- oder Hubbewegung des Förderschachtes 5 auslöst, wodurch der Schwenkrahmen 9 mit dem Schneidwerk 1 wieder in die jeweils entgegengesetzte Richtung gekippt und dadurch die Senk- oder Hubbewegung wieder durch den Initiatoraufbau 10 abgeschaltet wird.

Diese Bewegungen werden durch die in Fig. 2 als Blockschaltbild dargestellte Höhenführungsschaltung gesteuert. Initiatoren 20 S und 20 H des Initiatoraufbaus 10 sind an die Eingänge E 1 und E 2 der Logikschaltung 27 angeschlossen. An den Eingang E 3 ist ein Schachthöheninitiator 26 angeschlossen. Ein Handsteuertaster 29 und ein Handsteuertaster 30 verbinden die Eingänge E 4 und E 6 mit der Masseleitung. An den Eingang E 5 ist ein Initiatorabschalter 31 angeschlossen. Durch einen Schalter 32 wird die Höhenführungsschaltung angeschaltet. Der Logikschaltung 27 folgt der Schaltverstärker 28, der die Signale sowohl im Kanal "Heben" wie auch im Kanal "Senken" verstärkt. Im Kanal "Heben" ist an den Schaltverstärker 28 ein Magnetventil 33 und im Kanal "Senken" ein Magnetventil 34 angeschlossen. Der Schaltverstärker 28 wird unabhängig von der Energieversorgung für die Initiatoren 20 S, 20 H, 26 und der Logikschaltung 27 mit Energie versorgt. Der Handsteuertaster 30 ist direkt mit dem Kanal "Heben" und Handsteuertaster 29 direkt mit dem Kanal "Senken" vor dem Eingang des Schaltverstärkers 28 verbunden.

Damit kann durch die Handsteuertaster 29 und 30 der Förderschacht 5 bewegt werden, auch wenn die Höhenführungsschaltung ausgeschaltet ist. Ist die Höhenführungsschaltung nach Schließen des Schalters 32 eingeschaltet, so wird die bei angehobenem Förderschacht 5 durch kurzzeitiges Drücken des Handsteuertasters 29 aktiviert. Dabei wird der Kanal "Senken" an Massepotential gelegt und der Eingang E 4 der Logikschaltung 27 gesetzt. Der Kanal "Senken" wird auf niederem Potential so lange durch die Rückführung zum Eingang E 4 gehalten, bis der Schachthöheninitiator 26 ein Signal abgibt. Dieses bewirkt ein Rücksetzen des Eingangs E 4 und damit hohes Potential im Kanal "Senken". Durch eine Zeitverzögerung wird dieses Signal erst dann abgegeben, wenn das Schneidwerk 1 sicheren Bodenkontakt hat. Nunmehr sind die Signale der Initiatoren 20 S und 20 H zum Steuern der Magnetventile 33 und 34 freigegeben. Von den Initiatoren 20 S und 20 H gesteuert, hebt und senkt sich der Förderschacht 5 so, daß sich der Schwenkrahmen 3 in einer Mittelstellung seines Kippbereiches befindet. Beim Führen des Schneidwerkes 1 ohne Bodenkontakt bei der Ernte werden durch Schließen des Initiatorabschalters 31 die Steuersignale der Initiatoren 20 S und 20 H blockiert. Der Förderschacht 5 wird durch kurzzeitiges Betätigen des Handsteuertasters 29 in den fest eingestellten oder durch Betätigen eines nicht dargestellten Seilzuges oder Gestänges vorbestimmten Arbeitsbereich des Schachthöheninitiators 26 gebracht und von diesem darin gehalten.

Der in Fig. 3 dargestellte Initiatoraufbau 10 besteht aus den Teilen Grundkörper 11, Halter 12, Ring 13, Arretierstift 14, Bolzen 15, Biegefeder 16, Lagerung 17, Seilscheibe 18, Schaltblech 19 und induktiven Initiatoren 20 S und 20 H. Der Grundkörper 11 ist mit dem Gestell des Mähdreschers 2 fest verbunden. Am Grundkörper 11 ist der Initiator 20 S, der Bolzen 15 und der Halter 12 mit dem zweiten Initiator 20 H befestigt. Auf dem Bolzen 15 ist die Seilscheibe 18 drehbar gelagert, an der das Schaltblech 19 befestigt ist. An der Seilscheibe 18 ist der Seilzug 9 befestigt, der durch die mit einem Ende in der Nähe der Seilscheibe 18 und mit dem anderen Ende im Ring 13 am Grundkörper 11 festgelegten gewundenen Biegefeder 16 gespannt. Der Ring 13 befindet sich zwischen dem Grundkörper 11 und einem Bund des Bolzens 15. Er ist mittels eines Stiftes 14 in einem Loch eines Lochkreises zentrisch zum Bolzen 15 im Grundkörper 11 arretiert. Je nach Wahl des Loches im Lochkreis zur Arretierung der Biegefeder 16 wird deren Rückstellkraft eingestellt. Der Abstand der aktiven Fläche jedes induktiven Initiators 20 S und 20 H zum Schaltblech 19 ist auf den optimalen Wert eingestellt. Nach dem Lösen der Befestigungsmutter des Bolzens 15 und Verdrehen des Halters 12 ist der Drehwinkelabstand des im Halter 12 befestigten Initiators 20 H zu dem im Grundsatzkörper 11 befestigten einstellbar und damit auch der Schaltpunktabstand der beiden Initiatoren 20 S und 20 H.

Die Schachthöheninitiatorhalterung 21 ist in Fig. 4 dargestellt. Er ist mit einem Lagerblock 22 oberhalb des Förderschachtes 5 mit dem Gestell des Mähdreschers 2 fest verbunden. Auf seinem Zapfen ist eine Schaltscheibe 23, bestehend aus einer Nabe und einem Sektor einer kreisförmigen Blechscheibe, parallel zur Bewegungsebene einer Seitenfläche des Förderschachtes 5 drehbar angeordnet und über eine Koppelstange 24 mit dem Förderschacht 5 verbunden. Der induktive Schachthöheninitiator 26 ist mittels eines Halters 25 parallel zur Achse des Lagerbockes 22 auf einem Kreisbogen um diese Achse in beliebiger Lage fest einstellbar am Zapfen des Lagerbockes 22 befestigt. Der Halter 25 kann auch um den Zapfen des Lagerbockes 22 drehbar gelagert und mittels nicht dargestellter Hebel und Gestänge, durch Seilzug und Rückholfeder o. ä. Übertragungsmittel vom Fahrersitz aus einstellbar sein.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen:

 1 Schneidwerk
 2 Mähdrescher
 3 Schwenkrahmen
 4 Querträger
 5 Förderschacht
 6 Querträger
 7 Entlastungsfeder
 8 Schleifsohle
 9 Seilzug
10 Initiatoraufbau
11 Grundkörper
12 Halter
13 Ring
14 Arretierstift
15 Bolzen
16 Biegefeder
17 Lagerung
18 Seilscheibe
19 Schaltblech
20 S, 20 H Initiator
21 Schachthöheninitiatorhalterung
22 Lagerbock
23 Schaltscheibe
24 Koppelstange
25 Halter
26 Schachthöheninitiator
27 Logikschaltung
28 Schaltverstärker
29, 30 Handsteuertaster
31 Initiatorabschalter
32 Schalter
33, 34 Magnetventil
E 1 . . . E 6 Eingänge
α Schwenkwinkel

Claims (3)

1. Initiatorgesteuerte Höhenführungsschaltung für ein bodengeführtes Schneidwerk, das quer und längs zur Fahrtrichtung pendelnd vor einem höhenverstellbaren Förderschacht befestigt, durch Federn bodenentlastend gehalten und im Pendelbereich durch Anschläge begrenzt ist, mit einem das Erreichen der Grenzen des Pendelbereiches signalisierenden, durch Seilzug mit dem Schneidwerk verbundenen Initiatoraufbau, dadurch gekennzeichnet, daß dem zwei Initiatoren (20 S, 20 H) enthaltenden Initiatoraufbau (10) ein die Förderschachtbewegungen kontrollierender, in seinem Ansprechbereich die Initiatoren (20 S, 20 H) des Initiatoraufbaus (10) mittels einer Logikschaltung (27) aktivierender Schachthöheninitiator (26) zugeordnet ist und daß der Logikschaltung (27) über einen zweikanaligen Schaltverstärker (28) in jedem Kanal ein Magnetventil (33, 34) zum Heben und Senken des Förderschachtes (5) folgt, wobei an die Eingänge der Logikschaltung (27) neben den Ausgängen der Initiatoren (20 S, 20 H, 26) auch mit den Eingängen des Schaltverstärkers verbundene, die Höhenführungsschaltung übersteuernde Handsteuertaster (29, 30) sowie ein die Signale der Initiatoren (20 S, 20 H) des Initiatoraufbaus (10) blockierender Schalter (31) angeschlossen sind.

2. Initiatorgesteuerte Höhenführungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Initiatoraufbau (10) aus einem neben der Kreisbahn eines schwenkbaren, durch einen Seilzug (9) angetriebenen Schaltbleches (19) festmontierten Initiator (20 S) und einem zweiten, gegen den ersten um einen Kreisbogen versetzten, diesem fast gegenüberstehend, auf der Kreisbahn des Schaltbleches (19) arretierbar verschiebbaren Initiator (20 H) besteht.

3. Initiatorgesteuerte Höhenführungsschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schachthöheninitiator (26) auf einem durch Seilzug vom Bedienzustand aus schwenkbaren Halter (25) befestigt und daß vor ihm eine durch die Bewegung des Förderschachtes (5) aus seinem Eingriffsbereich drehbare Schaltscheibe (23) angebracht ist.