Die Erfindung betrifft eine automatische Höhensteuerung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, und insbesondere auf eine automatische Höhensteuerung für Rübenerntemaschinen.
Bei Maschinen für das Ernten von Wurzelfrüchten wird der Schlegler, mit dem die Arbeitshöhe, bis zu der die Blätter der Wurzelfrüchte entfernt werden, geregelt wird, dadurch eingestellt, daß ein vorlaufendes Tastrad und damit das mit dem Tastrad verbundene Schleglergehäuse in der Höhe verstellt wird, damit eine etwa mittlere Höhenposition der Schleglerwelle erreicht wird. Da das Verstellen des Stütz- oder Tastrades relativ umständlich ist, muß eine mechanische Einstellung der Schleglerhöhe zumindest für einen Teilabschnitt des Bestandes als ausreichend angesehen werden. Die Höhenverstellung des Stützrades erfolgt nach Erfahrungswerten bzw. Schätzwerten der Bedienungsperson. Insbesondere kann hierbei auf kurzfristige Änderungen im Rübenbestand nicht eingegangen werden.
An den Schlegler schließt ein Nachköpfer an, der mit seinen Tastelementen und seinen Schneidmessern eine Kopfscheibe von der Wurzelfrucht abtrennt. Um den Verlust an Wurzelfruchtmasse so gering wie möglich zu halten, muß der Nachköpfer in seiner Arbeitshöhe auf die Höhe der Wurzelfruchtköpfe eingestellt werden, und der Kamm des Nachköpfers muß die Kopfseite der Wurzelfrüchte abtasten. Die Höhenverstellung des Schleglergehäuses bzw. des Schleglerwerkzeuges, und die Höhenverstellung des Nachköpfers erfolgt dabei durch getrennte Einstellvorgänge und Verstellvorrichtungen.
Aus der DE 31 01 770 A1 ist eine Vorrichtung zum Entblättern und Fräsen von Rüben vor dem Roden bekannt, die aus einem ersten, mit Schlegeln bestückten Rotor zum Abarbeiten der Blätter und einem zweiten, mit Fräsmessern bestückten Rotor zum Bearbeiten des Wurzelhalses der Wurzelfrüchte besteht. Der erste Rotor besteht aus einer einzigen, in Fahrtrichtung ansteigenden Welle, die im Bereich ihres oberen Endes um eine horizontale Achse verschwenkbar und in Bezug auf den gewünschten Minimalabstand des unteren Endes vom Boden über eine ihre Verschwenkung nur nach unten begrenzende Feststell-Einrichtung einstellbar ist. Der zweite, ebenfalls um eine horizontale Achse verschwenkbare Rotor ist in Bezug auf seinen jeweiligen Höhenabstand von den zu bearbeitenden Wurzelhälsen durch einen diese Wurzelhälse abtastenden Taster zwangsgesteuert. Bei einer derartigen Vorrichtung ist der zweite Rotor als Trommel ausgebildet, deren Trommelachse in Fahrtrichtung liegt, wobei die Fräsmesser aus dem Trommelmantel angeordnet sind.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Höhensteuerung der Schleglerwelle bzw. des Schleglergehäuses selbsttätig vorzunehmen, so daß die Höhenposition der Schleglerwelle sich fortlaufend und ohne mechanische oder manuelle Einstellung dem Rübenbestand automatisch anpaßt, und damit ein entsprechendes höhenverstellbares Stützrad für das Schleglergehäuse entfallen kann.
Gemäß der Erfindung wird dies mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß ein Stützrad zur Höhenverstellung des Schleglergehäuses und damit zur Einstellung der Arbeitshöhe des Schleglerwerkzeuges vollständig entfallen kann und eine vollautomatische Höhenverstellung des Schleglers in Verbindung und analog mit der Höheneinstellung des Nachköpfers erreicht wird, in- dem die Höheneinstellung der Tastvorrichtung des Nachköpfers zur analogen Höheneinstellung des Schleglergehäuses benutzt wird. Die Tastvorrichtung am Nachköpfer ist eine bei derartigen Maschinen, insbesondere Rübenerntemaschinen, ohnehin vorhandene und notwendige Einrichtung, mit der die Schnitthöhe bzw. Köpfdicke der Wurzelfrüchte eingestellt wird. Hierbei tastet die Tastvorrichtung die Kopffläche der bereits geschlegelten Frucht ab und paßt seine Höhenposition an den Bestand an, so daß die Köpfposition in der Höhe abhängig von dem Überstand des Wurzelfruchtbestandes über den Erdboden laufend verändert wird. Die Höhenverstellung der Tasteinrichtung am Nachköpfer bestimmt somit die Höhe der Köpfscheibe, die von der Wurzelfrucht abgetrennt wird. Um eine entsprechende Höhenverstellung am Schlegler einzustellen, wird die Höhenänderung am Nachköpfer proportional auf das Schleglergehäuse übertragen, wobei zu berücksichtigen ist, daß das Schleglerwerkzeug die Blätter der Wurzelfrüchte zu entfernen hat und die Arbeitsebene wenige Zentimeter über der Kopffläche der Wurzelfrucht eingestellt werden muß, während die Arbeitsebene am Nachköpfer um wenige Zentimeter (entsprechend der Köpfscheibe) tiefer liegt. Die getastete Oberfläche an der Rübe wird somit in doppelter Weise, nämlich einmal für die Einstellung des Köpfmessers und zum anderen für die Einstellung des Schleglerhöhe verwendet.
Die Wegstrecke, um die sich das Tastelement des Nachköpfers bei sich ändernder Höhe des Bestandes bewegt, wird durch eine elektronische Schaltvorrichtung, z.B. eine Potentiometersteuerung, aufgenommen, die die Wegstrecke in ein elektrisches Signal umwandelt und über dieses elektrische Signal eine Antriebsvorrichtung, z.B. einen Arbeitszylinder, beaufschlagt, der das Schleglergehäuse proportional der Wegstrecke, die das Tastelement in der Höhe zurückgelegt hat, hebt oder senkt, so daß damit die Zustellung des Schleglerwerkzeuges zu den Wurzelfrüchten analog eingestellt wird. Auf diese Weise wird die Höhenbewegung des Schleglergehäuses mit dem Schleglerwerkzeug sowohl in Bezug auf die Richtung als auf die Strecke (bei gegebener Übersetzung) aufeinander abgestimmt und proportional vorgenommen.
Die Umwandlung der Höhenverstellung des Tastelementes am Nachköpfer in elektrische Signale zum entsprechenden Höhenbewegen des Schleglergehäuses kann anstatt über eine Potentiometersteuerung auch über andere herkömmliche Steuervorrichtungen z. B. mechanischer, elektrischer ,elektronischer und sensorischer Art durchgeführt werden. Zweckmäßigerweise hat die mechanische Verbindung zwischen dem Nachköpfer und dem Schleglergehäuse die Form eines Parallelogramms, dessen eine Seite mit dem Tastelement des Köpfers und dessen andere Seite mit dem Schleglergehäuse fest verbunden ist, wobei die Änderung des Parallelogramms zum Anheben des Schleglergehäuses durch einen das Parallelogramm verändernden Arbeitszylinder erfolgt.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt
Das Schleglergehäuse 1 nimmt eine Schleglerwelle 2 mit Schleglerwerkzeug 3 auf, das die Rüben 4 von den Blättern 5 im Abstand von wenigen Zentimetern über der Kopffläche 6 der Rübe 4 abschlägt. Die Wirkfläche des Schleglerwerkzeuges 3, d. h. die Schleglerhöhe, ist mit 7 bezeichnet. Bei herkömmlichen Rübenerntemaschinen wird das Schleglergehäuse 1 über ein Stützrad 8 mit höhenverstellbarem Träger 9 und Tragarm 10 aufgenommen. Wird der Träger 9 in der Höhe verstellt, wird dadurch das Schleglergehäuse 1 und mit ihm die Schleglerwelle 2 in der Höhe verstellt. Stützrad 8, Träger 9 und Tragarm 10 entfallen im Falle vorliegender Erfindung.
Der Nachköpfer 11 weist ein Tastelement 12 mit zugeordnetem Köpfmesser 13 auf. Das Tastelement 12 mit Messer 13 ist höhenbeweglich, wie mit Pfeil 14 angedeutet, ausgebildet. Das Tastelement 12 gleitet über den Rübenbestand bzw. über die geschlegelten Rüben 4, so daß die Höhenbewegung des Tastelementes von der Höhe der Rübe über dem Erdboden abhängt und entsprechend der Bestandshöhe wechselt. Die Höhenbewegung bzw. die Wegstrecke, um die das Tastelement 12 sich bewegt, wird auf eine elektrische bzw. elektronische Schaltvorrichtung 15 übertragen, die die zurückgelegte Wegstrecke in elektrische Signale umwandelt. Hierzu kann beispielsweise eine Potentiometersteuerung verwendet werden. Die aus der Schaltvorrichtung 15 abgegebenen elektrischen Signale dienen zur Beaufschlagung eines Antriebs- bzw. Verstellzylinders 16, der bei der Darstellung nach Fig. 1 einen Träger 18 betätigt, welcher mit einem Ende am Schleglergehäuse 1 und mit dem anderen Ende am Maschinenrahmen 17 befestigt ist. Bei einer Beaufschlagung des Antriebszylinders 16 wird das Schleglergehäuse 1 angehoben oder abgesenkt wird, je nachdem, ob der Antriebszylinder 16 ausgefahren oder eingezogen wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Nachköpfer 11, der das Tasterelement 12 und das Köpfmesser 13 aufweist, über eine Parallelogrammführung 19 und einen Täger 20 mit dem Schleglerghäuse 1 verbunden. Der Träger 20 steht dabei in Verbindung mit einer Hubstange 21 eines Hubzylinders 22, der den gesamten Nachköpfer 11 in der Höhe verstellt, so daß damit eine Grundeinstellung der Arbeitshöhe des Nachköpfers erzielt wird. Der Nachköpfer 11 weist einen Winkelaufnehmer 23, z. B. in Form eines Potentionmeters auf, der über ein Gestänge 24 mit dem Parallelogramm 19 verbunden ist. Die Signale der Bewegungsänderung des Winkelaufnehmers 23 und damit der Höhenbewegung des Nachköpfers 11 werden über eine Leitung der elektronischen Vorrichtung 25 aufgegeben, die in der Fahrerkabine 26 des Rodefahrzeuges 27 angeordnet ist.
Der gesamte Schlegler 1, 2, 3 mit Nachköpfer 11 ist über eine Parallelogrammanordnung 28 mit dem Roder 29 des Fahrzeuges verbunden; die Parallelogrammanordnung 28 und damit der Schlegler 1, 2, 3 wird über einen Hubzylinder 30 mit Hubstange 31 verstellt. Ein weiterer Winkelaufnehmer 32, der ebenfalls als Potentiometer ausgebildet sein kann, ist am Roderfahrzeug befestigt und überträgt die festgestellte Winkelverdrehung an das Elektonikgerät 25, die in einem einen Teil des Elektronikgerätes bildenden Prozessor die durch die beiden Winkelaufnehmer ermittelten Meßdaten verarbeitet und den Verstellzylinder 30 des Parallelogramms 28 entsprechend beaufschlagt und dadurch den Schlegler 1, 2, 3 mit Gehäuse und Nachköpfer 11 entsprechend in der Höhe verstellt.
Bei der schematischen Darstellung nach Fig. 3 sind sechs Rübenreihen R1 bis R6 angedeutet, die mit einer sechsreihigen Rübenerntmaschine gleichzeitig gerodet werden. Davon werden beispielsweise jeweils zwei Abschnitte S1, S2 zu je zwei Reihen voneinander unabhängig geregelt, so daß die erfindungsgemäße Schleglerregelung auf Bodenunebenheiten oder dergleichen reagieren kann. Der mittlere Abschnitt S3 bleibt dabei ungeregelt.
Bei einer anderen (nicht dargestellten) Ausführungsform der Erfindung ist eine entsprechende, dem Schlegler vorlaufende Tastvorrichtung, z.B. in Form von am Maschinenrahmen angeordneten Tasträdern vorgesehen, die die Kopffläche 6 des Rübenbestandes 4 abtasten, und die mit dem Maschinenrahmen verbunden sind, so daß die Stützradanordnung auch bei dieser Ausführungsform nicht erforderlich ist. Desweiteren kann eine Ausführungsform vorgesehen sein, bei der das Tastelement im Hinblick auf das Schleglergehäuse nachlaufend angeordnet, jedoch nicht mit dem Nachköpfer verbunden ist, d.h. unabhängig von ihm arbeitet.