DE19963196A1

DE19963196A1 - Verfahren zum Einbringen von Siliermitteln in Erntegutströme und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19963196A1
Application number: DE19963196A
Authority: DE
Inventors: Peter Ullrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-06-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Siliermitteln in Erntegutströme sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Erfindungsgemäß wird mit Hilfe einer Einrichtung, bestehend aus Vorratsbehälter, Dosierpumpe, Filtereinheit und Mischdüse sowie einer in Verbindung mit Sensoren arbeitenden Steuereinheit abhängig vom Status der Messsignale der Sensoren das Verfahren so gesteuert, dass das Bedienpersonal der Häckseleinrichtung von Überwachungs- und/oder Steuerungsaufgaben freigestellt ist.

Description

Anwendungsgebiet des Patents

Das Patent findet Verwendung bei Häckslern. Es findet insbesondere Verwen dung bei selbstfahrenden Häckslern, mit denen ein Erntegutstrom variierender Dichte mit Siliermitteln versetzt werden soll.

Charakteristik der bekannten Lösungen

Es ist bekannt, Häcksler mit einer zusätzlichen Einrichtung zum Einbringen von Siliermitteln auszustatten, bei der das Erntegut vor der Häckseltrommel mög lichst gleichmäßig mit dem Siliermittel benetzt wird und durch den anschlie ßenden Häckselvorgang eine intensive Durchmischung desselben erfolgt.

Ferner ist bekannt, als Siliermittel gefriergetrocknete Milchsäurebakterien zu verwenden, die in einer Aufschlämmung bevorratet und durch eine Sprühein richtung dem Erntegutstrom beigemischt werden. Es ist bekannt, dass die Beimengung an Milchsäurebakterien je nach Erntegut, Feuchtegehalt des Ern tegutes, Durchsatz im Häcksler und nach der Art des Bakterienstammes opti miert werden muss. Diese Aufgabe ist bei bekannten Anlagen jedoch nicht befriedigend gelöst.

So ist bekannt, dass Aufschlämmungen von Milchsäurebakterien bei längerem Stehen zum Verklumpen neigen. Vorhandene Messeinrichtungen verstopfen, und Fehlanzeigen sind die Folge.

Bekannt sind Einrichtungen, bei denen die Durchflussmenge der Sprüheinrich tung mit einem Durchflussmengen-Messgerät gemessen und mittels eines vor geschalteten Stellventils auf einen Festwert voreingestellt wird. Der so einge stellte Wert bedarf bei Abweichungen der manuellen Nachregulierung und führt wegen der Variabilität der Dichte des Erntegutstromes regelmäßig zu Überdosierungen, da ein verminderter Durchsatz nicht gleichzeitig die Einsatz menge des Siliermittels verringert.

Die oben beschriebenen Einrichtungen haben den Nachteil, dass die Durch flussmessung stets am Bedienstand des Häckslers stattfinden muss und des halb ein Leitungsstrang dorthin gelegt werden muss. Neben dem Installations aufwand erhöht dies zugleich auch die Aufwendungen für die Reinigung des Systems.

Ein weiterer Nachteil besteht bei diesem System auch darin, dass die Durch flussmenge stets visuell kontrolliert werden muss. Somit wird dem Maschi nenbediener eine zusätzliche Überwachungsaufgabe angelastet.

Es ist versucht worden, die Überwachungsfunktion weitgehend durch Mess einrichtungen zu erfüllen. Eine solche Anlage wird beispielsweise unter Be zeichnung Silaspray von der Firma Natur & Technik GmbH, Abtshagen, ange boten. Diese Anlage verwendet einen Schwebekegel-Messer als Strömungs messeinrichtung, der zusätzlich mit Näherungsschaltern hinsichtlich der Einhal tung der vorgegebenen Durchflussmenge überwacht wird. Dabei ist es jedoch nur möglich, den Durchfluss annähernd konstant zu halten und extreme Ab weichungen zu verhindern. Eine an den Durchsatz des Erntegutes angepasste Steuerung des Einsatzes an Siliermittel gestattet diese Einrichtung nicht. Die bereits beschriebenen Probleme mit der Verklumpung des Siliermittels sind bei dieser Einrichtung nur dadurch abzumildern, dass der Systemdruck entspre chend erhöht wird. Folge des Einsatzes der vorbeschriebenen Einrichtung ist eine Überdosierung des Siliermittels. Dadurch entsteht ein Mehraufwand an Kosten.

Es ist bekannt, den Mengendurchsatz des Siliermittels auch mittels automa tisch arbeitender Steuereinrichtungen zu steuern. Auch bei dieser Lösung wird die Zugabemenge des Siliermittels lediglich konstant gehalten, nicht jedoch mit dem tatsächlichen Durchsatz an Erntegut in Übereinstimmung gebracht.

Die oben erwähnten Dosiereinrichtungen führen damit regelmäßig zu einer Überdosierung des Siliermittels und erhöhen somit die Kosten.

Es hat sich gezeigt, dass die bisher bekannten Dosiereinrichtungen insbeson dere bei den Nutzern selbstfahrender Häcksler Vorbehalten begegnen. Die zu sätzlichen Beobachtungs- und Bedienungsaufgaben werden als Belastung emp funden, sind ungewohnt und erfordern zudem oft neue Handlungsweisen. An zeige- und Bedienelemente befinden sich oft außerhalb des Gesichtskreises des Fahrers. Fehlanzeigen werden deshalb kaum wahrgenommen, Stellaufga ben an elektronischen Steuergeräten finden wenig Akzeptanz, und im Ergebnis kommt es zu Fehldosierungen, ohne dass die Bediener korrigierend eingreifen.

Es ist deshalb versucht worden, den Häckselgutstrom zu messen und für die Steuerung der Zugabemenge des Siliermittels nutzbar zu machen. Die Eigen schaften des Häckselgutes sowie dessen hohe Wurfgeschwindigkeit im Aus wurfkanal erschweren jedoch eine zuverlässige Messung und Auswertung der Messergebnisse erheblich. Ultraschall- oder optische Sensoren sind für solche Messungen nicht anwendbar, da Partikel des Häckselgutstroms die aktiven Flächen der Sensoren verschmutzen, damit die Messwerte verfälschen und schließlich zum Ausfall des Sensors führen. Es ist deshalb versucht worden, die Sensoren durch einen zusätzlichen Luftmantel von diesen Ablagerungen freizuhalten. Dies erfordert jedoch die Anordnung eines zusätzlichen Gebläses, wodurch der Aufwand für die Messeinrichtung und der notwendige Energiebe darf erheblich ansteigen. Darüber hinaus ist nicht auszuschließen, dass Partikel den Luftmantel des Sensors durchstoßen und sich trotz allem auf den aktiven Flächen der Sensoren ablagern. Neben möglichen Fehlsteuerungen erhöht sich somit auch der Wartungsaufwand durch regelmäßig notwendige Reinigungsar beiten am Sensor.

Es ist weiter bekannt, zusätzlich zu aufgeschlämmten Milchsäurebakterien Melasse als Siliermittel einzusetzen. Der Anteil des Melassezusatzes liegt je doch erheblich höher, so dass anstelle eines am Häcksler befestigten Zusatz behälters ein großvolumiger, separat angeordneter Behälter notwendig ist. Er folgt die Zugabe des Siliermittels bei einem fahrenden Feldhäcksler, muss ein solcher Behälter auf einem eigenen Fahrgestell angeordnet sein, wodurch Transportkapazität gebunden wird und gleichzeitig die Manövrierfähigkeit des selbstfahrenden Häckslers eingeschränkt ist.

Weiterhin sind zusätzliche Lagermöglichkeiten für Melasse notwendig.

Es ist weiterhin bekannt, dass Bedienungspersonal selbstfahrender Häcksler mit Steuerungsaufgaben bereits über Gebühr belastet sind. Sie haben mindes tens den Erntegutstrom ständig im Auge zu behalten und den Häcksler ent sprechend zu lenken. Darüber hinaus ist das Bedienungspersonal mit Steue rungsaufgaben der einzelnen Aggregate des Häckslers ausgelastet.

Aufgabe des Patents

Das Patent hat die Aufgabe, ein Verfahren für die Beimischung von Siliermit teln zu Erntegutströmen vorzuschlagen, das mit geringem Aufwand realisierbar ist, die erforderliche Dosiermenge in engen Grenzen und abhängig vom Ernte gutstrom einhält und darüber hinaus das Bedienpersonal von Beobachtungs aufgaben entlastet. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vor zuschlagen, das auch nachträglich bei vorhandener Häckseltechnik angewen det werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung vorzuschlagen, die leicht und einfach mit Häckselaggregaten verbunden und insbesondere bei selbstfahrenden Häckslern zur Anwendung gelangen kann, wobei die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile weitgehend vermie den werden.

Wesen des Patents

Das Wesen des Patents besteht darin, dass eine Einrichtung zur Beimischung von Siliermitteln zu einem Erntegutstrom vorgeschlagen wird, die die Zugabe menge unabhängig vom Bediener des Häckselaggregats auf einen voreinge stellten Wert konstant hält und bei Vorhandensein eines Erntegutstromes zu schaltet.

Eine Einrichtung, bestehend aus einem Vorratsbehälter, einer Dosierpumpe, einer Auswerte-/Regel-/Steuereinheit sowie einer Mischeinrichtung (Mischdü se) bildet die Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Verfahrensgemäß wird an einer Auswerte-/Steuer-/Regeleinheit ein nach an wendungstechnischen Gesichtspunkten durch den Hersteller des Siliermittels vorgegebener Wert für die Durchflussmenge voreingestellt. Diese Einstellung wird einmal bei Beginn eines Arbeitszyklus vorgenommen. Erneute Einstellun gen sind nur dann notwendig, wenn Anwendungsempfehlungen des Herstel lers des Siliermittels geändert werden, andere Siliermittel zum Einsatz gelan gen oder die Art des Erntegutes eine Neueinstellung erforderlich macht. Die Justierung erfolgt durch Dateneingabe per Hand oder mittels Datenträger in die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit. Diese steuert entsprechend der vorgege benen Menge an Siliermittel die Dosierpumpe auf geeignete Weise an. Der Volumenstrom wird mittels eines Sensors, der nach der Dosierpumpe einge baut ist, überwacht, ausgewertet und die Dosierpumpe entsprechend ange steuert.

Die Mischeinrichtung (Mischdüse) verteilt das Siliermittel über den Erntegut strom gleichmäßig vor dessen Eintritt in das Häckselaggregat. Im Häckselag gregat wird das Erntegut mechanisch zerkleinert, dabei intensiv durchmischt und gleichzeitig mit hoher Geschwindigkeit in den Auswurfschacht befördert. Im Auswurfschacht befindet sich an geeigneter Stelle ein Sensor, der den Häckselgutstrom erkennt und ein entsprechendes Signal an die Auswerte-/Steuer-Regel einheit übermittelt. Wird der Häckselgutstrom unterbrochen, wie bei Stillstand des Häckselaggregats oder Stockungen in der Erntegutzufuhr, erkennt der Sensor dies, übermittelt ein entsprechendes Signal an die Auswer te-/Regel-/Steuereinheit und dieselbe schaltet die Mischeinrichtung (Mischdü se) ein oder aus, wobei dies vorzugsweise durch Ein- oder Ausschalten der Dosierpumpe erfolgt. Bei Ausbleiben des Erntegutes wird die Förderung des Siliermittels unterbrochen.

Es hat sich gezeigt, dass die stochastische Verteilung des Erntegutes im Ern tegutstrom nicht unbedingt einer Auswertung bedarf. Weiter hat sich gezeigt, dass eine Unterbrechung des Erntegutstromes oder eine kurzzeitige Verstär kung desselben nicht sofort ein Nachregulieren der Menge an Siliermittel er forderlich macht. Überschreitet die Unterbrechung jedoch ein vorgegebenes Zeitintervall, ist die Beimischung zu unterbrechen.

Hierzu bedient sich die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit des Signals eines Sen sors, der im Auswurfbogen des Häckslers angeordnet ist und dort die vorbei fliegenden Häckselgutteile erfasst. Solange dieser Sensor das Vorhandensein von Häckselgutteilen signalisiert, erhält die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit den Dosiervorgang aufrecht. Bleibt dieses Signal aus, wartet die Auswerte-/Regel-/Steuer einheit kurzzeitig ab, ob wieder ein Signal eingeht. Wird diese Zeit überschritten, erfolgt die Unterbrechung des Dosiervorganges.

Es hat sich gezeigt, dass der Sensor in der Lage sein muss, Geschwindigkeiten des Häckselgutes v ≧ 10 m.s^-1 als Gutwert zu interpretieren, während alle darunter liegenden Geschwindigkeitswerte als Störeinflüsse zu unterdrücken sind. Solche Geschwindigkeitswerte entstehen beispielsweise durch Vibratio nen des Häckselaggregats beziehungsweise dessen Antriebsorgan. Ebenso können diese bei selbstfahrenden Häckslern durch den Fahrbetrieb entstehen. Dabei werden die Störsignale vorzugsweise bereits durch den Sensor ausgefil tert, wodurch die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit einfacher gehalten sein kann. Es ist jedoch ebenso möglich, die entsprechenden Störsignale erst in der Aus werte-/Regel-/Steuereinheit auszufiltern und zu unterdrücken.

Das so ausgestaltete Verfahren ermöglicht es, Siliermittel in vorgegebener Menge pro Zeiteinheit kontinuierlich dem Erntegut zuzugeben, die Zufuhr des selben zu unterbrechen und ohne Eingriff eines Bedieners die voreingestellten Parameter dauerhaft einzuhalten.

Durch die Anordnung zusätzlicher Sensoren kann das Verhalten der Auswerte-/Regel-/Steuer einheit zusätzlich beeinflusst werden, indem diese durch die Sensoren gelieferte Messwerte zusätzlich auswertet, im internen Programm verarbeitet und in entsprechende Steuerbefehle umsetzt. So kann beispiels weise vor und/oder nach der Filtereinheit jeweils ein Sensor zur Druckmessung angeordnet sein, mit deren Hilfe die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit eine In formation über den Verschmutzungsgrad der Filtereinheit gewinnt und deren Zustand dem Bedienungspersonal signalisiert oder bei Verstopfung die Anlage stillsetzt. Anstelle der erwähnten Sensoren kann auch ein einzelner, die Druckdifferenz messender Sensor, in die Filtereinheit integriert sein.

Ebenso kann das Verfahren mit einem zusätzlichen Kontrollschritt ergänzt sein, bei dem ein in den Vorratsbehälter eingebauter Sensor den Füllstand des Si liermittels misst, ein Signal an die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit übergibt und diese daraus mit ihrem internen Programm ebenfalls Bedienerhinweise ableitet oder gegebenenfalls bei zu geringer Füllmenge den Dosiervorgang stillsetzt.

Es ist ebenso möglich, das erfindungsgemäße Verfahren so auszugestalten, dass selbst ein Eingriff in die Steuerung des Häckselvorganges erfolgt, wobei Unregelmäßigkeiten in der Dosiereinrichtung gleichzeitig den Häckselvorgang unterbrechen. Auf diese Weise kann eine Fehldosierung des Siliermittels ver mieden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, den Dosiervorgang abhängig von dem Häckselvorgang zu steuern, ohne dass das Bedienpersonal zusätzli che Beobachtungsaufgaben erhält oder Bedienfunktionen übernehmen muss. Durch die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit werden Unregelmäßigkeiten zu nächst mit Hilfe des in ihr abgelegten Programms ausgeglichen und in entspre chende Steuerbefehle umgesetzt. Erst wenn durch äußere Umstände, wie bei spielsweise Verstopfungen, fehlendes Siliermittel oder ähnliches, ein Ausre geln nicht mehr möglich ist, gibt die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit eine ent sprechende Information an das Bedienungspersonal weiter. Diese kann optisch oder akustisch oder auf andere geeignete Weise ausgegeben werden. Hierzu verfügt die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit über ein eigenes Display sowie über Anschlüsse zur Ausgabe besonderer optischer oder akustischer Signale. Ferner besitzt sie Anschlüsse und/oder Schnittstellen, mit deren Hilfe auch eine nachträgliche Fehlerdiagnose, das Auslesen von Mess- und/oder Einstell werten, die Neuprogrammierung oder ähnliche Maßnahmen ermöglicht wer den. Über manuelle Eingaben können ferner Einstellwerte geändert werden, ohne dass das interne Programm gleichzeitig geändert werden muss.

Die erfindungsgemäße Einrichtung benutzt eine Anordnung, bestehend aus einem Vorratsbehälter zur Aufnahme des Siliermittels, einer Dosierpumpe so wie einer Mischeinrichtung, die untereinander jeweils durch Rohrleitungen ver bunden sind. Die Dosierpumpe wird durch eine Auswerte-/Regel-/Steuereinheit angesteuert und mit Energie versorgt, wobei die Auswerte-/Regel-/Steuer einheit die Steuersignale aus voreingegebenen Werten, gespeicherten Werten und Signalen eines im Auswurfkanal des Häckslers angeordneten Sen sors ableitet und in Steuersignale für die Dosierpumpe umsetzt. Der Vorrats behälter ist vorzugsweise ein Kunststofftank aus transparentem Material, der unmittelbar am Häcksler befestigt ist. Derselbe nimmt das Siliermittel auf, das vorzugs-, jedoch nicht notwendigerweise eine Aufschlämmung gefriergetrock neter Milchsäurebakterien ist. Eine Dosierpumpe ist mit dem Vorratsbehälter über eine Leitung verbunden. Zwischen Vorratsbehälter und Dosierpumpe ist eine Filtereinheit geschaltet, die das Eindringen von Verklumpungen in das Lei tungssystem verhindert. Die Energiezufuhr der Dosierpumpe erfolgt über eine Auswerte-/Regel-/Steuereinheit, die in der Nähe des Bedienstandes der Häck seleinrichtung angeordnet ist. Die Dosierpumpe ist über eine Leitung mit der Mischeinrichtung verbunden, deren Ausführungsform freigestellt ist und die jeweils an die Gegebenheiten der Häckseleinrichtung angepasst werden kann. Vorzugsweise findet jedoch eine bei Druckabfall in der Zuleitung selbstschlie ßende Düse Verwendung. Hinter der Dosierpumpe ist in die Druckleitung eine Volumenstrom-Messeinrichtung eingebaut, die den augenblicklich vorhandenen Volumenstrom erfasst und ein entsprechendes Signal an die Auswerte-/Regel-/Steuer einheit liefert. Diese verarbeitet den erhaltenen Messwert und steuert die Dosierpumpe nach vorherigem Vergleich mit Sollwerten so nach, dass der Sollwert in engen Grenzen eingehalten wird. Die gewählte Anordnung aus Vor ratsbehälter, Filtereinheit und Dosierpumpe mit nachgeschalteter Volumen strom-Messeinrichtung hat den Vorteil, dass diese sehr kompakt ausgeführt werden kann. Es besteht die Möglichkeit, diese Baueinheiten als abnehmbares Zusatzgerät auszuführen, wobei lediglich zum Aufnahmeschacht für das Ern tegut eine Druckleitung mit Mischdüse sowie zur Auswerte-/Regel-/Steuer einheit Leitungen verlegt werden müssen. Die beschriebene Anordnung hat weiterhin den Vorteil, dass aufgrund der Filterung des Siliermittels stets eine homogene Aufschlämmung verarbeitet wird, wodurch die Dosierung ver einfacht ist und zugleich die Anlage auf einem niedrigeren Druckniveau betrie ben werden kann. Ergänzt wird die Anlage durch eine an geeigneter Stelle im Aufnahmeschacht für das Erntegut angeordnete selbstschließende Mischdüse mit Nachtropfschutz. Im Auswurfkanal der Häckseleinrichtung ist an geeigne ter Stelle ein Sensor angeordnet, der die Geschwindigkeit des ausgeworfenen Häckselgutes erfasst. Darüber hinaus erfasst dieser Sensor auch, ob über haupt Häckselgut ausgeworfen wird. In einer vorzugsweisen Ausführungsform findet ein Sensor Verwendung, der jede irgendwie geartete Bewegung inner halb des Messfeldes erfasst und dessen Messwerte analog und/oder digital, nach physikalischen und/oder mathematisch/stochastischen Gesichtspunkten ausgewertet werden können. Der Sensor ist so angeordnet, dass Häckselgut die aktive Messfläche nicht nachteilig beeinflusst, die Messung stets erfolgen kann, Ablagerungen das Messergebnis nicht verfälschen und Maßnahmen zur Reinigung des Sensors nicht erforderlich sind.

Es hat sich gezeigt, dass ein Radarsensor für die durchzuführende Messaufga be die beste Eignung besitzt. Ebenso wurde gefunden, dass ein Radarsensor des Typs KMY24 der Firma Siemens am besten geeignet ist.

Die Steuer-/Regeleinrichtung ist so aufgebaut, dass sie die Hauptparameter des Verfahrens ebenso wie das Steuerprogramm der Einrichtung in einem Festkörperspeicher oder einem anderen, geeigneten Speicherelement enthält. Sie gestattet es, durch Bedienen eines Stellorgans eine Durchflussmenge vor zuwählen, die dann bei der Arbeit des Häckselaggregates beibehalten wird. Ebenso erlaubt sie eine Veränderung der Durchflussmenge durch zwischen zeitlichen Eingriff in das ablaufende Programm über das bereits erwähnte Stellorgan. Vorzugs-, jedoch nicht notwendigerweise kann das Stellorgan ein Potentiometer sein. Über ein Display wird der gewählte Wert zur Anzeige ge bracht. Ferner erlaubt das Display durch Umschaltung verschiedener Anzeige modi die Anzeige in einem Speicher abgelegter Werte, wie beispielsweise der Tagesmenge an verbrauchtem Siliermittel, der entsprechenden Jahresmenge oder anderer, aus der Steuer-/Regeleinheit sowie dem dort integrierten Pro gramm abrufbarer Werte, wie beispielsweise die eingestellte Menge pro Zeit einheit, die augenblickliche Durchflussmenge an Siliermittel, die Zeitdauer des Arbeitsvorganges oder ähnlicher Angaben.

Die Anzeige-/Steuer-/Regeleinrichtung ist vorzugsweise eine mikrorechnerge steuerte elektronische Einheit, die durch ein, in derselben abgelegtes Pro gramm unabhängig von Eingriffen durch Bedienungspersonal arbeitet.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass eine An ordnung, bestehend aus Vorratsbehälter, Dosierpumpe und Filter sowie einer nachgeschalteten Volumenstrom-Messeinrichtung gemeinsam auf einem Hilfs träger (Hilfsrahmen) angeordnet wird und mittels geeigneter Verbindungsele mente Häckselaggregat befestigt ist.

Ebenso vorteilhaft ist es, wenn in die Zuleitung zur Mischdüse eine Trennstelle eingefügt wird. Dies kann im einfachsten Fall eine Rohrverschraubung, aber auch eine Kupplungseinheit sein.

Die für den Betrieb der Dosierpumpe notwendige Hilfsenergie wird über eine Zuleitung bereitgestellt. In vorteilhafter Weise kann die Hilfsenergie bei selbst fahrenden Häckslern aus dem Bordnetz derselben entnommen werden. In die Versorgungsleitung kann vorteilhaft ebenfalls eine Trennstelle eingearbeitet sein, so dass die gesamte Einheit zu Wartungs- oder Reinigungszwecken vom Häcksler abgenommen werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung be stehen darin, dass beispielsweise vor und nach der Filtereinheit oder auch in dieselbe integriert Druckmesseinrichtungen angeordnet sind, mit deren Hilfe die Druckdifferenz über der Filtereinheit gemessen und daraus eine Aussage über den Verschmutzungsgrad der Filtereinheit gewonnen wird. Ebenso kann eine Füllstandsmesseinrichtung im Vorratsbehälter angeordnet sein, deren Sig nale gleichfalls ausgewertet werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Einrichtung besteht darin, dass ein Teil des Förderstromes der Dosierpumpe abgezweigt und in den Vor ratsbehälter zurückgeführt wird, wo derselbe für eine Verwirbelung des bevor rateten Siliermittels sorgt. Auf diese Weise wird insbesondere der Verklum pung bei Aufschlämmungen von Bakterien entgegengewirkt, wenn die Dosier einrichtung stationär betrieben wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Einrichtung entsteht dann, wenn alle mit dem Siliermittel in Berührung kommende Bauteile aus einem säu refesten Material, wie Kunststoff, Keramik, Glas oder nichtrostenden Metallen bestehen. In diesem Fall können mit der erfindungsgemäßen Einrichtung auch Siliermittel auf der Basis anorganischer und/oder organischer Säuren den Ern tegutströmen zugesetzt werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Dosiereinrichtung entsteht dann, wenn die Dosierpumpe im Vorratsbehälter angeordnet und leicht her ausnehmbar ist. Bei Beendigung eines Arbeitszyklus kann diese dann dem Vor ratsbehälter entnommen und durch Ansaugen von Wasser die Dosiereinrich tung gespült werden. Das Siliermittel kann im Vorratsbehälter verbleiben. Die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit besitzt hierzu entweder einen gesonderten Ar beitsmodus oder die erforderliche Betriebsspannung kann der Dosierpumpe auf andere Weise bereitgestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht darauf, dass durch die nacheinander folgenden Arbeitsschritte Bereitstellen des Siliermittels, Filtern des Siliermit tels, Druckerhöhung, Messen des Druckstromes und anschließendes Zumi schen des Siliermittels zum Erntegutstrom der gewünschte Erfolg erzielt wird. Erfindungsgemäß wird das Verfahren in jedem Einzelschritt durch eine elektro nische Anzeige-/Steuer-/Regeleinheit überwacht und voreingestellte Sollwerte aufrechterhalten. Dies erfolgt erfindungsgemäß auf die Weise, dass mittels einer Volumenstrom-Messeinrichtung der vorhandene Volumenstrom gemes sen und nach Umwandlung der Mess- in eine Steuergröße entsprechend vor gegebener Sollwerte nachgeregelt wird. Eine weitere Regelschleife ist dieser überlagert und wertet das Signal eines im Auswurfschacht des Häckselaggre gats angeordneten Sensors aus. Diese Regelschleife besitzt die höhere Priorität und kann bei Ausbleiben eines Häckselgutstromes die Dosierpumpe außer Be trieb setzen.

Durch das beschriebene Verfahren wird erreicht, dass die vom Hersteller der Siliermittel vorgegebenen Sollwerte nach entsprechender Einstellung des An zeige-/Steuer-/Regelgerätes dauerhaft konstant gehalten werden. Ferner wird der Erntegutstrom überwacht und die Anlage mittels eines Regelkreises höhe rer Priorität bei Ausbleiben des Erntegutes stillgesetzt.

Auf die oben beschriebene Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren so ausgestaltet, dass es stets im Bereich der optimalen Dosierung des Siliermit tels arbeitet und dabei Verluste, wie sie durch das Weiterbetreiben bei aus bleibenden Erntegutstrom entstehen, vermieden werden.

Das erfindungsgemäß ausgestaltete Verfahren ermöglicht es, eine entspre chend ausgelegte Dosiereinrichtung so zu betreiben, dass sie während des Ar beitszyklus keine zusätzlichen Überwachungs- und Bedienungsaufgaben erfor derlich macht. Das Bedienungspersonal der Häckselaggregate kann sich voll auf die Steuerung des Aggregates beziehungsweise die Bedienung des selbst fahrenden Häckslers konzentrieren, ohne zusätzliche Überwachungs-, Bedie nungs- oder Steuerungsaufgaben bei der Dosiereinrichtung übernehmen zu müssen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist das Steuerpro gramm der Anzeige-/Steuer-/Regeleinrichtung so ausgestaltet, dass im Falle einer groben Fehlfunktion und/oder bei extremen Abweichungen vom Sollwert ein optisches und/oder akustisches Warnsignal gegeben wird. In diesem Fall meldet sich die Dosiereinrichtung dann, wenn der Eingriff des Bedienpersonals erforderlich wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass der Vorratsbehälter mit einer Füllstands-Messeinrichtung kombiniert ist, die gleich falls ein Signal an die Anzeige-/Steuer-/Regeleinheit liefert, so dass diese einen zu geringen Füllstand an Siliermittel melden kann. Auf diese Weise wird auch verhindert, dass die Dosierpumpe den Vorratsbehälter leersaugt und in die nachgeschalteten Baugruppen Luft eintritt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass im Vorratsbehälter eine Umwälzung des Siliermittels durchgeführt wird. Dies kann erfindungsgemäß sowohl mit einer mechanischen Rühreinrichtung, mittels Drucklufteinblasung oder durch Umpumpen des Siliermittels über eine Ab zweigleitung und die damit einhergehende Verwirbelung desselben erfolgen.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von 2 Ausführungsbeispielen und 3 Figuren näher beschrieben.

Ausführungsbeispiel 1

In diesem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 näher dargestellt ist, wird die er findungsgemäße Einrichtung in einer bevorzugten, optimierten Ausführungs form sowie das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die Einrichtung Ver wendung findet, mit einigen Variationsmöglichkeiten beschrieben.

Ein Vorratsbehälter (1) ist über eine Leitung (2) mit einer Filtereinheit (3) ver bunden. Der Vorratsbehälter ist vorzugsweise als geschlossener Kunststoffbe hälter mit dicht verschlossener Einfüllöffnung ausgeführt. Er nimmt das flüssi ge Siliermittel auf, das vorzugsweise aus einer Aufschlämmung gefrierge trockneter Bakterienstämme besteht. Im Vorratsbehälter (1) befindet sich auch die Dosierpumpe (5). Diese wird vor Inbetriebnahme der Dosiereinrichtung je weils in den Vorratsbehälter (1) eingebracht. Die Dosierpumpe (5) ist vor zugsweise eine elektrisch angetriebene Pumpe. Mit einer nachgeschalteten Filtereinheit (3) wird das Eindringen von Klumpen in das Leitungssystem ver hindert. Durch eine Leitung (4) wird eine Verbindung von der Dosierpumpe (5) zur Filtereinheit (3) hergestellt. Von derselben führt eine Leitung (6) zu einem Durchflussmesser (7), der die Durchflussmenge an Siliermittel kontinuierlich misst und über eine Signalleitung (8) an eine Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (9) überträgt. Über eine weitere Leitung (10) ist der Durchflussmesser (7) mit der Sprühdüse (11) verbunden. Diese ist an geeigneter Stelle im Zuführkanal eines Häckslers angeordnet und dient dem gleichmäßigen Benetzen des Ernte gutstromes. Vorzugs- jedoch nicht notwendigerweise findet eine selbstschlie ßende Düse mit Nachtropfsicherung Verwendung. Ebenso kann vorzugs- je doch nicht notwendigerweise eine mehrstrahlige Düse eingesetzt werden.

Wahlweise kann ein Sensor (12) zur Messung des Druckes vor der Filtereinheit (3) eingesetzt werden, der über eine Signalleitung (13) mit der Auswerte-/Regel-/Steuer einheit (9) verbunden ist. Ebenso kann wahlweise ein Sensor (14) in die Leitung (6) nach der Filtereinheit (3) eingebaut werden, der das Druckniveau nach der Filtereinheit (3) misst und über die Signalleitung (15) an die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (9) übermittelt. Durch geeignete pro grammtechnische Verknüpfung wird es ermöglicht, entweder die Leitungsdrü cke unabhängig voneinander zu messen, einen Differenzdruck zu bilden, über die gemessenen Druckwerte eine Aussage über den Zustand der Filtereinheit (3) abzuleiten und die gesamte Einrichtung beziehungsweise das Verfahren entsprechend zu steuern. Eine mögliche Steuerungsvariante besteht darin, dass bei verstopfter Filtereinheit (3) ein Wartungssignal ausgegeben wird.

Mit Hilfe der Dosierpumpe (5) wird das Druckniveau in den Leitungen (6) und (10) auf den für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Düse (11) erforderlichen Wert erhöht. Gleichzeitig wird in der Leitung (6) der Volumenstrom mit Hilfe eines Durchflussmessers (7) gemessen. Die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (9) verarbeitet die Signale des Durchflussmessers (7) auf geeignete Weise mit Hil fe des internen Programms und steuert die Dosierpumpe (5) so an, dass diese stets den voreingestellten Volumenstrom fördert.

Ein weiterer Sensor (16), der als Geschwindigkeitsmesser ausgelegt ist, ist über die Signalleitung (17) mit der Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (9) verbun den. Dieser Sensor (16) ist an geeigneter Stelle im Auswurfschacht eines Häckselaggregats angeordnet, was in Fig. 1 nicht dargestellt ist, und misst dort die Auswurfgeschwindigkeit des gehäckselten Erntegutes. Vorzugs- je doch nicht notwendigerweise ist Sensor (16) ein Radarsensor, der unter An wendung des Dopplereffektes das Vorhandensein fliegender Erntegutteilchen misst.

Wahlweise ist ein weiterer Sensor (18) im Vorratsbehälter (1) angeordnet und übermittelt über die Signalleitung (19) Informationen über den Füllungsgrad des Vorratsbehälters (1) an die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (9). Sensor (18) ist als Füllstandsmesseinrichtung ausgelegt, der es ermöglicht, den Auf brauch der Füllung (20) zu signalisieren.

Abhängig vom jeweils realisierten internen Programmablauf der Auswerte-/Regel-/Steuer einheit (9) werden die erhaltenen und verarbeiteten Informatio nen genutzt, um das Verfahren im optimalen Parameterbereich auszuführen oder bei Vorliegen von Unregelmäßigkeiten dasselbe abzubrechen bezie hungsweise die Einrichtung stillzusetzen und/oder bei bestimmten Abweichun gen dem Bedienungspersonal des Häckslers mit Hilfe von Signalmitteln ent sprechende Hinweise zu geben. So kann mit Hilfe eines Anzeigedisplays (21) eine Anzeige von Messwerten als absolute, zeitabhängige, mengenabhängige oder anderweitig aufbereitete Größe, als verbaler Hinweis angezeigt oder mit tels eines Signalhorns (22) und/oder einer Signalleuchte (23) gemeldet wer den. Ebenso ist es möglich, über einen Anschluss (24) für eine externe Anzei ge die beschriebenen Informationen auf geeignete Weise zu übermitteln. Die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (9) besitzt ferner einen Anschluss (25) für ihre externe Programmierung, der auch als Schnittstelle für die Anwendung geeig neter Speichermittel ausgelegt sein kann, sowie einen Anschluss (26) für die externe Stromversorgung.

Das erfindungsgemäße Verfahren bedient sich der oben beschriebenen Einrich tung, wobei bei Inbetriebnahme derselben zunächst entweder nur die Strom versorgung mit der Inbetriebnahme des Häckslers selbst aufgenommen wird, die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (9) damit initialisiert wird und einen Grund zustand erreicht oder aber bereits nach Initialisierung derselben die Dosier pumpe (5) in Betrieb genommen wird, bis der voreingestellte Volumenstrom durch Signale des Durchflussmessers (7) gemeldet wird.

In vorteilhafter Weise bleibt die Einrichtung im ersten Verfahrensschritt jedoch außer Betrieb, bis der Sensor (18) Signale über vorbeifliegendes Häckselgut übermittelt.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird dann die Dosierpumpe (5) angesteu ert, so dass diese innerhalb kürzester Zeit Siliermittel fördert. Durch Signale des Durchflussmessers (7) wird erreicht, dass die Ansteuerung der Dosier pumpe (5) stets den voreingestellten Wert einhält.

Kommt es zu Unterbrechungen des Häckselvorganges, ist vom Sensor (18) ein Signal zu erhalten. Die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (9) ermittelt anhand des internen Programms und voreingestellter Werte die Zeitdauer und schaltet nach Erreichen einer Zeitgrenze die Dosierpumpe ab. Dadurch ist die Förderung des Siliermittels unterbrochen, die Mischdüse schließt und das Verfahren ist unterbrochen, bis erneut Signale vom Sensor (18) anliegen.

Mit Hilfe von Drucksensoren (12) und (14), die wahlweise zusätzlich verwen det werden können, wird der Druckabfall über der Filtereinheit gemessen und bei zunehmenden Verstopfungsgrad derselben auf geeignete Weise eine In formation ausgegeben. Auf diese Weise wird vermieden, dass es durch Ver stopfung der Filtereinheit (3) zu verminderter Leistung der Dosierpumpe (5) und dadurch eine Unterdosierung des Siliermittels entsteht. Je nach Pro grammvariante des internen Programms der Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (9) kann in einem solchen Fall das Verfahren unterbrochen oder lediglich ein Sig nal an das Bedienpersonal ausgegeben werden.

Ebenso kann wahlweise ein Sensor (16) zur Füllstandsmessung im Vorratsbe hälter (1) angeordnet sein. Die Signale des Sensors (16) können, wie oben be schrieben, gleichfalls zur Unterbrechung des Verfahrens oder zur Erarbeitung von Informationen und/oder Signale für das Bedienpersonal dienen.

Die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (9) wertet die Signale des Sensors (18) KMY24 aus, wobei dieser nur Signale, die sich auf Geschwindigkeiten des Häckselgutes V ≦ 10 ms^-1 beziehen, liefert. Dadurch werden Störeinflüsse des Häckselaggregates, des Antriebsmotors oder anderer schwingender Teile zu verlässig unterdrückt. Nur die von vorbeifliegenden Häckselgutteilchen ausge henden Messwerte werden einer weiteren Verarbeitung zugeführt. Durch die Einprogrammierung eines Zeitintervalls, in dem die Einrichtung das erfindungs gemäße Verfahren trotz Ausbleibens von Häckselgutteilchen aufrechterhält, wird erreicht, dass kurzzeitige Unterbrechungen des Häckselvorganges, wie sie bei den stochastisch verteilten Erntegutströmen stets vorkommen, nicht sofort zum Stillsetzen des Verfahrens und der Einrichtung führen. Die damit einhergehende geringfügige Überdosierung an Siliermittel ist hinnehmbar, wo bei diese noch weit unter den im Stand der Technik erläuterten Verfahren liegt.

Ausführungsbeispiel 2

In diesem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt ist, wird eine Ausführungsform beschrieben, wie sie bei der Ausstattung eines selbst fahrenden Häckslers vorzugsweise angewendet wird.

Auf der Plattform (28) eines Häckslers (29) neben dem Fahrerhaus (30) sind auf einem Rahmen (31) ein Vorratsbehälter (32) sowie eine Pumpen-Filter- Einheit (33) angeordnet. Die Pumpen-Filter-Einheit (33) kann auch mittels ein zeln auf dem Rahmen (31) angeordneten Baugruppen realisiert sein. Dieselbe enthält ferner die im Ausführungsbeispiel 1 beschriebene Durchflussmessein richtung.

Über die Druckleitung (34) besteht eine Verbindung zur Düse (35), die an der Oberseite des Zuführschachtes (36) angeordnet ist.

Am Auswurfbogen (37) des Häckslers (29) ist an dessen Unterseite ein Sensor (38) angeordnet, der der Erkennung des vorbeifliegenden Häckselgutes dient. Vorzugsweise wird hier ein Radarsensor KMY 24 der Firma Siemens ange wendet, der unter Anwendung des Dopplereffektes Geschwindigkeitsmessun gen an vorbeifliegenden Häckselgutteilchen ermöglicht, selbsttätig Störeinflüs se ausfiltert und an die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (39) ein Nutzsignal lie fert, bei dem gleichzeitig Störeinflüsse unterdrückt sind.

Die beschriebene Anordnung arbeitet nach den gleichen Verfahrensschritten, mit den gleichen Mitteln wie im Ausführungsbeispiel 1 bereits beschrieben und kann ebenso durch den Einsatz zusätzlicher Komponenten, wie beispielsweise von Druck- und/oder Füllstandsmesseinrichtungen, in ihrer Funktionalität erwei tert werden.

Die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit (39) ist im Fahrerhaus (30) an geeigneter Stelle im Sichtbereich des Fahrers angeordnet.

Claims

1. Verfahren zum Einbringen von Siliermittel in Erntegutströme aus Grünpflan zen, angewelktem oder getrocknetem Gut, das während der Aufnahme des Erntegutstromes durchgeführt wird und bei dem nachfolgende Verfahrens schritte nacheinander, zeitversetzt oder gleichzeitig ausgeführt werden:

- das Erntegut wird mit geeigneten Mitteln aufgenommen, zu einem Ernte gutstrang verdichtet und einem Aufnahmeschacht zugeführt;
- der Erntegutstrang wird über eine Mischdüse mit einem flüssigen Siliermit tel eingesprüht;
- der Erntegutstrang wird kontinuierlich an der Mischdüse vorbeigefördert;
- vor oder hinter der Mischdüse wird der Erntegutstrang mittels einer Mess einrichtung erfasst und die ermittelten Messgrößen einer Auswerteeinheit zugeführt;
- das Siliermittel wird aus einem Vorratsbehälter über eine Dosierpumpe zu einer Filtereinheit transportiert, mittels der Dosierpumpe in der Zuleitung zur Mischdüse ein Druck aufgebaut;
- durch eine Volumenstrom-Messeinrichtung wird in der Zuleitung zur Misch düse die durchfließende Menge erfasst und das Signal einer Auswerte-/Regel-/Steuer einheit zugeführt;
- mittels der Auswerte-/Regel-/Steuereinheit werden die ermittelten Mess größen erfasst, verarbeitet und in Steuergrößen für die Dosierpumpe umge setzt, wobei dieselbe vorzugsweise in ihrer Leistung gesteuert wird;
- die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit wertet die erfassten Messgrößen auf grund in derselben abgelegter Algorithmen aus und vergleicht diese we nigstens mit einem voreingestellten Wert für die Durchflussmenge an Si liermittel, bezogen auf eine Zeiteinheit;
- die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit kann aufgrund des in ihr abgelegten Al gorithmus bei Ausbleiben des Erntegutstromes das Verfahren unterbrechen und bei Vorhandensein eines Erntegutstromes selbsttätig wieder in Gang setzen;
- die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit ist in der Lage, Nutzsignale aus dem Signalspektrum der Sensoren herauszufiltern und mittels des in ihr abgeleg ten Algorithmus zu Steuersignalen zu verarbeiten,

wobei die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit das Verfahren abhängig vom Vor handensein eines Erntegutstromes steuert und Eingriffe des Bedienungsperso nals in den Ablauf des Verfahrens nicht erforderlich sind.

2. Einrichtung zum Einbringen von Siliermittel in Erntegutströme aus Grün pflanzen, angewelktem oder getrocknetem Gut, mit deren Hilfe das Erntegut mit einem Siliermittel versehen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung, bestehend aus einem Vorratsbehälter, einer Dosierpumpe, einer Filtereinheit, einer Mischdüse, einer Durchflussmesseinrichtung, einer mit den vorgenannten Komponenten verbundenen Auswerte-/Regel-/Steuereinheit und einem mit dieser verbundenen Sensor zur Messung des Erntegutstromes so zusammenwirkt, dass das zu erreichende Arbeitsergebnis durch Anwen dung nachfolgender Einzelschritte erreicht wird:

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Vor ratsbehälter, Dosierpumpe und Filtereinheit bestehende Anordnung als separa te Baueinheit ausgeführt, dieselbe gegebenenfalls von der Erntemaschine ab nehmbar, die Hochdruckleitung zur Mischdüse durch eine Kupplung trennbar, die Signal- und/oder Steuerleitungen der Auswerte-/Regel-/Steuereinheit gleichfalls trennbar und dieselbe am Bedienstand abnehmbar angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosier pumpe im Vorratsbehälter angeordnet und gegebenenfalls einzeln abnehmbar ausgeführt ist, wobei die Leitungsverbindung von der Dosierpumpe zu den verbleibenden Teilen der Einrichtung ebenso, wie die Signal- und Steuerleitun gen bestehen bleibt.

5. Verfahren und Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass ein durch die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit kontrollierter Spülgang möglich ist, bei dem die Anlage mit Wasser gespült wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe an einem Häckselaggregat, vorzugsweise an einem selbstfah renden Feldhäcksler, montiert ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie versorgung derselben vom Bordnetz des Häckslers erfolgt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die den Erntegutstrom erfassende Messeinrichtung ein an der Innenseite des Auswurfbogens des Häckslers montierter Sensor ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Radarsensor ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionszeit (t_ein) der Auswerte-/Regel-/Steuereinheit kleiner ist als die Reaktionszeit (t_aus).

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab schaltverzögerung derselben einstellbar ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einer Füllstandsmesseinrichtung im Vorratsbehälter ausgestat tet ist, deren Signale durch die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit verarbeitet werden.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels geeigneter Sensoren das Druckniveau in der Saugleitung der Do sierpumpe und/oder die Druckdifferenz zwischen Ein- und Ausgang der Filter einheit gemessen und durch die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit zur Auswer tung gebracht werden.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte-/Regel-/Steuereinheit bei Vorliegen eines unzulässigen Be triebsregimes und/oder bei Defekt eines Sensors und/oder bei leerem Vorrats behälter und/oder verstopfter Filtereinheit und/oder bei unzureichender För dermenge eine optische und/oder akustische Meldung gibt und/oder über ein in verschiedenen Betriebsmodi arbeitendes Display Kurz- beziehungsweise Lang zeitdaten zur Anzeige bringt und/oder bei der Kurz- beziehungsweise Langzeit daten über einen externen Anschluss abgefragt und/oder gespeichert werden können.