WO2023194202A1

WO2023194202A1 - Verfahren zur überwachung eines erntegutstroms und erntemaschine

Info

Publication number: WO2023194202A1
Application number: PCT/EP2023/058310
Authority: WO
Inventors: Steffen GÜRKE
Original assignee: SMF Holding GmbH
Current assignee: SMF Holding GmbH
Priority date: 2022-04-05
Filing date: 2023-03-30
Publication date: 2023-10-12
Anticipated expiration: 2024-10-05
Also published as: EP4503908A1; CN119300706A; CA3255625A1; US20250241240A1; DE102022108190A1

Abstract

Verfahren zur Überwachung eines Erntegutstroms in einer Fördervorrichtung für Erntegut einer Erntemaschine und Erntemaschine mit einer Fördervorrichtung für Erntegut und mit einer Einrichtung zur Überwachung eines Erntegutstroms in der Fördervorrichtung.

Description

Verfahren zur Überwachung eines Erntegutstroms und Erntemaschine

Beschreibung

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Erntegutstroms in einer Fördervorrichtung für Erntegut einer Erntemaschine und eine Erntemaschine.

Im Mähdrusch ist eine gleichmäßige Aufnahme von Erntegut die Grundlage für einen gleichmäßigen Gutfluss in den Dreschorganen und somit für eine optimale Auslastung der Erntemaschine.

Die EP 3 714 674 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren zur Steuerung eines Mähdreschers. Das Verfahren umfasst die Schritte des Empfangens von Kornfluss- sensorsignalen von einer Vielzahl von Kornflusssensoren, des Bestimmens einer aktuellen Last auf einem Schüttlerabschnitt auf der Grundlage der empfangenen Korn- flusssensorsignale, und des Einstellens einer Aggressivitätseinstellung eines Dresch- und Abscheideabschnitts des Mähdreschers auf der Grundlage der aktuellen Last. Die Kornflusssensoren sind unter und neben einer Erntegutübertragungsfläche des Schüttlerabschnitts des Mähdreschers vorgesehen und über eine Länge des Schüttlerabschnitts verteilt.

Kurzfristig wechselnde Erntebedingungen auf dem Feld sowie Fremdkörper oder die Aufnahme von Erde durch das Schneidwerk, können den Gutfluss stören. Im Mähdrusch ist die Beobachtung des Gutflusses durch den Maschinenführer die gängigste Methode zur Erkennung von Gutflussstörungen im Schneidwerk. Der Trend von immer größeren Arbeitsbreiten und immer höheren Vorfahrtsgeschwindigkeiten erschwert dem Fahrer diese Aufgabe.

Eine Aufgabe kann darin bestehen, die Überwachung des Gutflusses zu verbessern. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch eine Erntemaschine nach Anspruch 10 gelöst. In den Unteransprüchen sind Ausführungsformen beschrieben.

Bei dem Verfahren zur Überwachung eines Erntegutstroms in einer Fördervorrichtung für Erntegut einer Erntemaschine wird eine elektrische oder dielektrische Leitfähigkeit des Erntegutstroms des geförderten Ernteguts mit mindestens einem Leitfähigkeitssensor in der Fördervorrichtung gemessen und ein Signal, das die gemessene Leitfähigkeit repräsentiert, erzeugt. Das Signal wird mit einer Auswertevorrichtung analysiert, wobei der Erntegutstrom auf Grundlage einer Entwicklung mindestens einer der folgenden Eigenschaften des Signals bewertet wird: Rauschfrequenz, Rauschamplitude und Grundsignal. Das Grundsignal entspricht einer durchschnittlichen elektrischen Leitfähigkeit des Erntegutstroms. Die momentan gemessene Leitfähigkeit variiert auf Grund der Fortbewegung stark, was als Rauschen bezeichnet wird. Rauschamplitude und Rauschfrequenz variieren ebenfalls innerhalb gewisser Grenzen. Eine Änderung von Rauschamplitude und Rauschfrequenz im Sinne der Anmeldung ist gegeben, sobald ein vorgegebener Schwellwert der Änderung erreicht wird.

Das Verfahren zur Überwachung des Erntegutstroms erlaubt vorteilhaft eine automatische Erkennung von Gutflussstörungen und bringt folgenden Nutzen mit sich. Zum einen wird der Fahrer der Erntemaschine entlastet, da dieser sich in schwierigen Erntebedingungen nicht permanent um die Überwachung des Gutflusses über die gesamte Arbeitsbreite konzentrieren muss. Dies sorgt für eine Steigerung des Komforts und wirkt der Ermüdung des Fahrers entgegen. Zum anderen wird durch eine frühzeitige Erkennung von Gutflussstörungen die Möglichkeit gegeben, der Störung entgegenzuwirken. Bei Erdanhäufungen kann zum Beispiel die Schnitthöhe kurzfristig angepasst werden, um ein Stauen des Ernteguts zu vermeiden und die Möglichkeit zu schaffen, dass sich die Anhäufung abbaut. Gutflussstörungen werden früher erkannt und fallen kleiner aus. Letztlich wird die Stillstandszeit der Erntemaschine reduziert. Das Erkennen von pulsierendem Gutfluss durch Variation der Strohlänge schafft die Möglichkeit einer automatischen Verstellung der Schneidtischlänge bei sogenannten Vario Schneidwerken. Dies gewährleistet einen gleichmäßigeren Gutfluss und eine bessere Maschinenauslastung. Gemäß einer Ausführungsform kann zur Erfassung von Gutflussstörungen folgende Sensorik verwendet werden. Die Arbeitsbreite des Schneidwerks ist in Segmente eingeteilt. Jedes Segment wird durch eine Sensorik überwacht. Alle Signale der Sensoren in den Segmenten werden zu einer zentralen Auswerteeinheit geführt und ausgewertet. Als Sensoren werden beispielsweise Leitfähigkeitssensoren eingesetzt, welche mit dem Gutstrom in Kontakt sind. Zur Platzierung der Sensoren ist der Schneidtisch geeignet, wodurch der Gutstrom über die Sensoren geführt wird. Die Leitfähigkeitssensoren können auf Verfahren zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit, der dielektrischen Leitfähigkeit oder der kapazitiven Leitfähigkeit beruhen.

Die Leitfähigkeit des Ernteguts wird maßgeblich durch dessen Wassergehalt bestimmt. Die elektrische Leitfähigkeit und Dielektrizitätskonstante von Wasser ist deutlich höher als von trockener Biomasse. Des Weiteren wird die Messung der Leitfähigkeit auch von der Dichte des zu messenden Materials sowie dem Abstand des Materials zum Sensor, bzw. dem Kontakt zum Sensor, beeinflusst. Änderungen in der Dichte des Materials werden wiederum von der Menge des Ernteguts und der Kompression des Ernteguts bestimmt. Dichte und Sensorkontakt ändern sich mit hoher Dynamik im Gutstrom. Es ist zu erwarten, dass sich das Signal eines Leitfähigkeitssensors aus einem Grundpegel des Signals und einem Rauschanteil zusammensetzt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einer Verringerung der Rauschfrequenz auf eine verringerte Fließgeschwindigkeit des Erntegutstroms geschlossen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einer Verringerung der Rauschamplitude bei gleichzeitigem Anstieg des Grundsignals auf einen höheren Wassergehalt im Erntegutstrom geschlossen, wobei insbesondere bei Erreichen eines Grenzwerts der Verringerung der Rauschamplitude und/oder des Anstiegs des Grundsignals auf eine Ansammlung von Erde in der Fördervorrichtung geschlossen wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Leitfähigkeit des Erntegutstroms des geförderten Ernteguts mit einer Vielzahl von zueinander beabstandeten Leitfähigkeitssensoren gemessen, wobei je Leitfähigkeitssensor ein Signal, das die gemessene Leitfähigkeit repräsentiert, erzeugt wird und wobei die Signale mit der Auswertevorrichtung analysiert und untereinander verglichen werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein erster Teil der Vielzahl von Leitfähigkeitssensoren an der Fördervorrichtung angeordnet und ein zweiter Teil der Vielzahl von Leitfähigkeitssensoren an anderen Erntegut verarbeitenden und/oder fördernden Komponenten der Erntemaschine angeordnet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einer Abweichung mindestens einer der Eigenschaften Rauschfrequenz, Rauschamplitude und Grundsignal eines ersten Signals gegenüber mindestens zwei zweiten Signalen auf eine Unregelmäßigkeit des Erntegutstroms im Bereich desjenigen Sensors geschlossen, der das erste Signal erzeugt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mindestens ein Durchsatzsignal, das einen Durchsatz an Erntegut durch die Fördervorrichtung charakterisiert, wie eine Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine oder eine Schnittleistung, bei der Analyse des mindestens einen Signals berücksichtigt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Leitfähigkeit des Erntegutstroms des geförderten Ernteguts mit einem mehrdimensionalen Feld von Leitfähigkeitssensoren in der Fördervorrichtung gemessen, wobei insbesondere eine Aufzeichnung eines Signals des Leitfähigkeitssensors an einer ersten Messstelle mit dem jeweiligen Signal des Leitfähigkeitssensoren an einer oder mehreren zweiten Messstellen verglichen wird, und wobei bei einer Übereinstimmung der Aufzeichnung mit dem Signal des Leitfähigkeitssensors einer der zweiten Messstellen eine Richtung und/oder eine Geschwindigkeit des Erntegutstroms zwischen der ersten Messstelle und der zweiten Messstelle bestimmt wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Geschwindigkeit des Erntegutstroms zwischen der ersten Messstelle und der zweiten Messstelle ermittelt, indem eine Entfernung zwischen der ersten Messstelle und der zweiten Messstelle zu einer Zeit zwischen der Aufzeichnung an der ersten Messstelle und der Erkennung der Aufzeichnung an der zweiten Messstelle in ein Verhältnis gesetzt wird. Die Erntemaschine mit einer Fördervorrichtung für Erntegut und mit einer Einrichtung zur Überwachung eines Erntegutstroms in der Fördervorrichtung, mit der die Aufgabe gelöst wird, weist mindestens einen Leitfähigkeitssensor zur Erzeugung eines Signals, das eine Leitfähigkeit eines Erntegutstroms des geförderten Ernteguts repräsentiert, an der Fördervorrichtung auf, wobei die Einrichtung zur Überwachung des Erntegut- stroms eine Auswertevorrichtung zur Analyse des Signals aufweist.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Fördervorrichtung einem Schneidwerk der Erntemaschine zugeordnet ist, wobei die Fördervorrichtung einen Schneidtisch aufweist und wobei der mindestens ein Leitfähigkeitssensor an dem Schneidtisch angeordnet ist. Der Leitfähigkeitssensor kann insbesondere an einer Rückfallkante bzw. Rückhaltevorrichtung des Schneidtisches angeordnet sein.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Rückhaltevorrichtung eine Verlängerung aufweist, wobei die Verlängerung etwa parallel zu einer Oberfläche des Schneidtischs angeordnet ist, und wobei der Leitfähigkeitssensor an der Verlängerung angeordnet ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von Leitfähigkeitssensoren an dem Schneidtisch angeordnet ist, wobei die Leitfähigkeitssensoren zueinander beabstandet sind, wobei jeder der Leitfähigkeitssensoren jeweils ein Signal, das die Leitfähigkeit des Erntegutstroms repräsentiert, erzeugt und wobei die Auswertevorrichtung die Signale miteinander vergleicht. Zumindest ein Teil der Leitfähigkeitssensoren kann entlang einer Breite des Schneidwerks verteilt angeordnet sein. Zumindest ein Teil der Leitfähigkeitssensoren kann entlang einer Förderrichtung des Ernte- gutstroms durch die Fördervorrichtung verteilt angeordnet sein.

Alternativ kann die Fördervorrichtung beispielsweise einer Abscheidevorrichtung der Erntemaschine zugeordnet sein. Mindestens ein Leitfähigkeitssensor kann in einem Abscheiderotor, mindestens ein weiterer Leitfähigkeitssensor hinter dem Abscheiderotor, am Eingang zu einem Strohhäcksler angeordnet sein. Staut sich Erntegut im Strohhäcksler erkennt dies die Auswertevorrichtung nach dem oben beschriebenen Verfahren über das geänderte Rauschverhalten des zweiten Leitfähigkeitssensors. Eine Gut- flussstörung wird erkannt und es kann vorteilhaft reagiert werden, bevor der Abscheiderotor ebenfalls verstopft. Die Überwachung mittels Leitfähigkeitssensoren hat den Vorteil schnell und feinfühlig zu sein.

Das Verfahren und die Erntemaschine werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei Merkmale des Verfahrens sinngemäß auch auf die Erntemaschine anwendbar sind und wobei Merkmale der Erntemaschine sinngemäß auch auf das Verfahren anwendbar sind.

Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Erntemaschine in einer schematischen Darstellung.

Figur 2 zeigt eine Fördervorrichtung mit einem Leitfähigkeitssensor der Erntemaschine gemäß Figur 1 in einer Schnittdarstellung;

Figur 3 zeigt ein aufgezeichnetes Signal eines Leitfähigkeitssensors in einem Diagramm;

Figuren 4 und 5 zeigen Diagramme zur Erläuterung einer Leitfähigkeitsmessung eines Erntegutstroms in der Fördervorrichtung.

In der Figur 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Erntemaschine 20 schematische dargestellt, wobei von der Erntemaschine 20 lediglich ein Teil abgebildet ist. Eine Fahrtrichtung 16 der Erntemaschine 20 ist mit einem Pfeil angegeben. Die Erntemaschine 20 weist eine Fördervorrichtung 21 für Erntegut 18 und eine Einrichtung 22 zur Überwachung eines Erntegutstroms in der Fördervorrichtung 21 auf. Mindestens ein Leitfähigkeitssensor 23 ist zur Erzeugung eines Signals, das eine Leitfähigkeit eines Erntegutstroms des geförderten Ernteguts 18 repräsentiert, an der Fördervorrichtung 21 angeordnet. Eine Auswertevorrichtung 24 ist zur Analyse des Signals in der Einrichtung 22 zur Überwachung des Erntegutstroms vorgesehen. Die Fördervorrichtung 21 kann einem Schneidwerk 6 der Erntemaschine 29 zugeordnet sein, wobei das Schneidwerk 6 einen Schneidtisch 5 aufweist und wobei der mindestens ein Leitfähigkeitssensor 23 an dem Schneidtisch 5 angeordnet ist. Die Fördervorrichtung 21 umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Förderschnecke 26 auf. Alternativ können Förderbänder (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Der Leitfähigkeitssensor 23 kann an einer Rückhaltevorrichtung 7 des Schneidtisches 5 angeordnet sein, die mit Bezug auf Figur 2 näher erläutert wird.

In der Figur 2 ist ein Detail der Fördervorrichtung 21 der Erntemaschine 20 gemäß Figur 1 in einer schematischen Schnittdarstellung gezeigt. Die Rückhaltevorrichtung 7 verhindert, dass Erntegut 18 von dem Schneidtisch 5 herabfällt und weist die Form eines Walls auf. Die Rückhaltevorrichtung 7 wird auch als Rückfallkante 7 bezeichnet. Der in der Darstellung erkennbare Querschnitt der Rückhaltevorrichtung 7 kann beispielsweise dreieckig sein. Die Rückhaltevorrichtung 7 kann eine Verlängerung 8 parallel zu einer Oberfläche des Schneidtischs 5 aufweisen, wobei der Leitfähigkeitssensor 23 an der Verlängerung 8 angeordnet sein kann. Ein entsprechender Sensorbauraum 9 an der Verlängerung 8 der Rückhaltevorrichtung 7 ist schematisch dargestellt. Ein alternativer oder zusätzlicher Sensorbauraum 9‘ kann an einer Stirnseite der Rückhaltevorrichtung 7, also in Fahrtrichtung 16 der Erntemaschine 20 vorne, angeordnet sein. Konventionelle Schneidwerke und Vario-Schneidwerke stellen in der Regel beide Bauräume 9 und 9‘ zur Verfügung. Bandschneidwerke stellen je nach Konstruktionsweise nur den Bauraum 9‘ zur Verfügung, da hinter der Rückfallkante 7 Förderbänder laufen. Durch das Fallen des Ernteguts 18 auf die Förderbänder kommt eine Strohmattenbildung und Stau auf dem Schneidtisch 5 eher nicht auf. Somit ist für diese Schneidwerke nur eine Überwachung von Erdaufschieben und Gutflussverstopfungen am Schnittsystem relevant, was durch die Leitfähigkeitssensoren 23 in dem Bauraum 9 erfasst werden kann. Eine Vielzahl von Leitfähigkeitssensoren 23 kann an dem Schneidtisch 5 angeordnet sein, wobei die Leitfähigkeitssensoren 23 zueinander beabstandet sind, wobei jeder der Leitfähigkeitssensoren jeweils ein Signal 3, 4, (Figur

3), das die Leitfähigkeit des Erntegutstroms repräsentiert, erzeugt und wobei die Auswertevorrichtung 24 (Figur 1 ) die Signale 3, 4 miteinander vergleicht. Zumindest ein Teil der Leitfähigkeitssensoren 23 kann entlang einer Breite des Schneidtisches 5 (orthogonal zur Zeichenebene und der Fahrtrichtung 16) verteilt angeordnet sein. Zumindest ein Teil der Leitfähigkeitssensoren 23 kann entlang einer Förderrichtung 17 (Figur

4) des Erntegutstroms durch die Fördervorrichtung 21 verteilt angeordnet sein, wobei die Förderrichtung 17 bei dem dargestellten Schneidtisch 5 orthogonal zur Zeichenebene und der Fahrtrichtung 16 ist. Die Leitfähigkeitssensoren 23 werden am Schneidtisch 5 unter der Erntegutschicht 18 angeordnet. Der Bauraum 9 ergibt sich, wenn die Rückfallkante 7 im Bereich der Messstelle in Gutflussrichtung verlängert wird. Die Verlängerung 8 erzeugt eine zur Erntegutschicht 18 parallele Ebene, welche den Bauraum 9 für die Platzierung des Leitfähigkeitssensors 23 bietet. Der gegenüber dem Schneidtisch 5 erhöhte, parallel angeordnete Bauraum 9 stellt einen guten Kontakt zum Erntegut 18 in dem Bereich her, in dem die unteren Stängelhälften auf den Schneidtisch 5 fallen. Im normalen Erntebetrieb ist die Erntegutschicht 18 in diesem Bereich am homogensten. Die Rückfallkante 7 befindet sich direkt hinter dem Schneidwerk 6. Schiebt sich Erde über das Schneidwerk 6, muss sich die Erde weiter über die Rückfallkante 7 schieben, um in die Mitte des Schneidtischs 5 zu gelangen. Die Stirnseite der Schneidkante 7 eignet sich somit gut als Bauraum 9‘ für Leitfähigkeitssensoren 23 mit denen frühzeitig Erdanhäufungen detektiert werden können. Der Bauraum 9‘ eignet sich ebenfalls für Messungen von Strohanhäufungen, jedoch unterliegt der Kontakt des Ernteguts durch die schräge Anordnung, höheren Streuungen was den Rauschanteil erhöht. Ein Verfahren zur Überwachung des Erntegutstroms in der Fördervorrichtung 21 für das Erntegut 18 wird nachfolgend beschrieben. Eine elektrische Leitfähigkeit des Erntegutstroms des geförderten Ernteguts 18 wird mit dem mindestens einen Leitfähigkeitssensor 23 in der Fördervorrichtung 21 gemessen. Der Leitfähigkeitssensor 23 erzeugt ein Signal 3, 4, das die gemessene Leitfähigkeit repräsentiert, welches mit der Auswertevorrichtung 24 analysiert wird. Der Erntegutstrom wird auf Grundlage einer Entwicklung mindestens einer der folgenden Eigenschaften des Signals 3, 4 bewertet: Rauschfrequenz, Rauschamplitude und Grundsignal.

In der Figur 3 ist ein beispielhaftes aufgezeichnetes Signal des Leitfähigkeitssensors 23 in einem Diagramm dargestellt. Auf einer Abszisse 1 ist die Zeit abgetragen, während eine Ordinate den Signalverlauf über die Zeit darstellt. Ein Grundpegel 3 des Signals 3, 4 bildet sich aus der Feuchte und der Menge an Erntegut. Diese Größen ändern sich verhältnismäßig langsam. Ein Rauschanteil 4 des Signals 3, 4 ändert sich durch die hohe Dynamik von Sensorkontakt und Dichte des Ernteguts 18 verhältnismäßig schnell. Je nachdem wie das Material an der Messstelle liegt, fällt das Signal 3, 4 in der Rauschamplitude höher oder geringer aus. Abhängig von Erntegut und Erntesituation fallen die Amplituden des Rauschanteils 4 deutlich höher aus als die Amplitu- den des Grundsignals 3. Es ist zu erwarten, dass sich die Geschwindigkeit der Änderung des Rauschanteils 4 gleichgerichtet zur Gutflussgeschwindigkeit verhält. Je schneller die Erntegutschicht 18 über einen der Leitfähigkeitssensoren 23 fließt, desto schneller wird die Änderung des Rauschanteils 4. Somit ist die Frequenz des Rauschanteils 4 abhängig von der Gutflussgeschwindigkeit. Zur Erkennung von Störungen im Gutfluss können beispielsweise die Rauschfrequenzen der Segmente des Schneidwerks 6 miteinander verglichen werden. Fällt in einem der Segmente die Rauschfrequenz ab, z.B. durch Bildung einer Matte von Erntegut 18, lässt sich auf ein Stocken des Gutflusses in diesem Segment schließen. Treten Erdanhäufungen an Leitfähigkeitssensoren 23 auf, erhöht sich das Grundsignal 3 im hohen Maß mit gleichzeitiger starker Verringerung des Rauschanteils 4. Der Grund dafür liegt in der höheren Dichte, dem höheren Wassergehalt und einer höheren Homogenität von Erde im Vergleich zu Stroh. Somit können Erdanhäufungen getrennt von Strohmatten erkannt werden. Zur besseren Vergleichbarkeit der Frequenzänderungen bei Durchsatzschwankungen kann neben dem Vergleich der Rauschfrequenz die Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine 20 in die Auswertung integriert werden. Somit lassen sich Änderungen der Frequenz über einen Großteil von Teilbreiten des Schneidwerks 6 besser von großflächig auftretenden Gutflussstörungen differenzieren. Des Weiteren treten Erntesituationen auf, in denen die Arbeitsbreite des Schneidwerks 6 nicht voll ausgenutzt wird. In diesen Fällen ist es sinnvoll, das Signal einer Teilbreitenschaltung mit in die Auswertung einfließen zu lassen. Das Signal der Teilbreitenschaltung kann manuell vom Fahrer oder durch automatische Systeme wie GPS und optische Systeme bereitgestellt werden.

Die Figuren 4 und 5 zeigen jeweils Diagramme zur Erläuterung der Leitfähigkeitsmessung des Erntegutstroms in der Fördervorrichtung 21. Innerhalb eines Sensorbauraums 9, 9‘ können Leitfähigkeitssensoren 23 an einzelnen oder mehreren Messstellen verbaut sein. Der Sensorbauraum 9, 9‘ ist schematisch als Ebene dargestellt, die durch die Fahrtrichtung 16 der Erntemaschine 20 und eine Förderrichtung17 des Ernteguts 18 in der Fördervorrichtung 21 aufgespannt ist. Die Figur 4 zeigt einen Sensorbauraum 9 bzw. 9‘ mit einer einzelnen Messstelle 10. In der Figur 5 ist ein Sensorbauraum 9 mit mehreren Messstellen 13, 13‘,14, 14' dargestellt. Die Messstellen 13 und 13' befinden sich auf einer in Fahrtrichtung 16 gesehenen vorderen Achse 11. Eine hintere Achse 12 befindet sich dahinter. Die Achsen 11 , 12 können um einen Winkel 15 gegenüber der Förderrichtung 17 geneigt sein. Auf dem Schneidtisch 5 tritt der Gutstrom von Erntegut 18 zunächst in Fahrtrichtung 16 ein und wird dann in die Förderrichtung 17 umgelenkt. Geht man davon aus, dass sich die Erntegutschicht 18 innerhalb des Sensorbauraums 9 nicht vermischt, bzw. umwälzt, erzeugt die Feuchtemessung der Ern- tegutschicht 18 an einer der Messstellen 13, 13‘,14, 14' eine reproduzierbare Signalamplitude. Wird der zeitliche Verlauf der Signalamplituden zwischen den Messstellen 13, 13‘, 14, 14' innerhalb des Sensorbauraums 9 verglichen, ergeben sich je nach Ablenkung des Gutstroms zeitlich versetzte Korrelationen im Signalverlauf 3, 4 zweier Messstellen. Mögliche Korrelationspaarungen sind:

• Messstelle 13 als erster Messstelle und Messstelle 14' als zweiter Messstelle;

• Messstelle 13' als erster Messstelle und Messstelle 14 als zweiter Messstelle;

• Messstelle 13 als erster Messstelle und Messstelle 13' als zweiter Messstelle;

• Messstelle 14' als erster Messstelle und Messstelle 14 als zweiter Messstelle;

• Messstelle 13 als erster Messstelle und Messstelle 14 als zweiter Messstelle.

Über den bekannten Abstand und den Zeitversatz der korrelierenden Signale 3, 4 kann die Gutflussgeschwindigkeit bestimmt werden. Dies erlaubt einen genaueren und präziseren Abgleich zwischen Schwankungen in einzelnen Teilbereichen und mit der Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine 20. Einflüsse auf den Abgleich der Segmente des Schneidwerks wie Durchsatzschwankungen werden reduziert.

Das Verfahren ist beispielsweise an einem landwirtschaftlichen Erntevorsatz, insbesondere an einem Mähdruschschneidwerk anwendbar. Folgende Verfahrensschritte können ausgeführt werden:

- Abtrennen des Ernteguts 18 vom Feld,

- Aufnahme des Ernteguts 18 durch den Schneidtisch 5,

- Umlenken des Ernteguts 18 von Fahrtrichtung 16 in Förderrichtung 17 zur Weiterförderung des Ernteguts 18 in die Erntemaschine 20,

- Weiterfördern des aufgenommenen Ernteguts 18, wobei die Förderrichtung 17 dann auch der Fahrtrichtung 16 entsprechen kann. Der Erntevorsatz ist dadurch gekennzeichnet, dass über der Arbeitsbreite des Vorsatzes mindestens zwei Leitfähigkeitssensoren 23 angebracht sind, welche mit der zentralen Auswertevorrichtung 24 vernetzt sind. Die Auswertevorrichtung 24 kann dazu eingerichtet sein, Ungleichmäßigkeiten und Störungen im Gutfluss während der Aufnahme, des Umlenkens und Weiterfördern des Ernteguts zu erkennen. Hier ist die Anwendungen zur Überwachung des Gutflusses in der dem Schneidwerk 5 zugeordneten Fördervorrichtung 21 beschrieben. Es besteht zusätzliche oder alternativ die Möglichkeit, das beschriebene Verfahren zur Überwachung von Verstopfungen in der Erntemaschine 20 zu nutzen. Dies erweitert die Anwendungsmöglichkeit der Sensorik unter Nutzung der gleichen Hardware. Zum Beispiel kann ein Leitfähigkeitssensor 23 in einem Abscheiderotor angeordnet sein. Ein weiterer Leitfähigkeitssensor 23 kann hinter dem Abscheiderotor an einem Eingang zu einem Strohhäcksler angeordnet sein. Staut sich Erntegut im Häcksler erkennt dies die Auswerteeinheit über das geänderte Rauschverhalten des zweiten Leitfähigkeitssensors 23. Eine Gutflussstörung wird erkannt und es kann reagiert werden, bevor der Abscheiderotor ebenfalls verstopft.

Die Leitfähigkeitssensoren 23 können nach dem Prinzip der elektrischen Leitfähigkeitsmessung, der dielektrischen Leitfähigkeitsmessung oder der kapazitiven Leitfähigkeitsmessung arbeiten. Die Vernetzung zwischen den Leitfähigkeitssensoren 23 und der Auswertevorrichtung 24 kann über Analogsignale oder ein digitales Bussystem erfolgen. Die Auswerteeinheit 24 kann getrennt von den Leitfähigkeitssensoren 23 angeordnet sein oder in einem oder mehreren der Leitfähigkeitssensoren 23 integriert sein.

Das Verfahren kann zur Ermittlung von Gutflussstörungen in einem Erntevorsatz folgende Schritte aufweisen:

- Aufnahme des Ernteguts 18;

- Führen des Gutstroms von Erntegut 18 über die Leitfähigkeitssensoren 23;

- Erzeugen des Leitfähigkeitssignals 3, 4;

- Zusammenführen mindestens zweier Leitfähigkeitssignale 3, 4 in der Auswertevorrichtung 24;

- Vergleich der Signalverläufe 3, 4 untereinander über eine Zeitspanne und/oder Vergleich der Signalverläufe 3, 4 mit Kennwerten;

- Erkennen von Gutflussstörungen über den Signalvergleich;

- Erzeugen und Ausgabe von Signalen zur Anzeige der Gutflussstörungen durch die Auswertevorrichtung 24. Das Ausgabesignal des Leitfähigkeitssensors 23 ist von Erntegutdichte, Erntegut- feuchte und Kontakt zwischen Erntegut und Leitfähigkeitssensor 23 sowie von Dichte, Feuchte und Sensorkontakt von Fremdmaterial Erde abhängig. Die Materialdichte wird durch Materialmenge und Matenalkompression beeinflusst. Die Feuchte und Menge des Ernteguts unterliegt einer relativ langsamen Drift. Der Erntegutkontakt zum Leitfähigkeitssensor 23 und die Dichte des Ernteguts 18 durch Schwankungen in der Ernte- gutschicht relativ schnellen Änderungen unterliegen. Das Grundsignal 3 wird durch diese Signaleinflüsse durch einen Rauschanteil 4 überlagert. Die Änderungsgeschwin- digkeit des Rauschanteils 4 ändert sich proportional mit der Gutflussgeschwindigkeit. Der Vergleich mindestens zweier Signale der Leitfähigkeitssensoren 23 kann über die Änderungsgeschwindigkeit des Rauschanteils innerhalb einer Zeitperiode durchgeführt werden. Fällt die Änderungsgeschwindigkeit eines Leitfähigkeitssensors 23 im Vergleich zu anderen Leitfähigkeitssensoren 23 ab, liegt an dieser Messstelle eine geringere Gutflussgeschwindigkeit vor. Fremdmaterial wie Erde besitzt eine höhere Leitfähigkeit sowie eine konstantere Dichte. Erde an einem der Leitfähigkeitssensoren 23 erzeugt ein höheres Grundsignal und einen geringen Rauschanteil im Vergleich zum Erntegut. Erdanhäufungen an einem Leitfähigkeitssensor 23 können über den Abgleich des Sensorsignals 3, 4 mit Kennwerten über eine Zeitperiode erkannt werden. Die Signalauswertung kann ein Fahrgeschwindigkeitssignal einbeziehen, wobei eine Fahrgeschwindigkeitsänderung sich proportional auf die Änderungsgeschwindigkeit des Rauschanteils 4 auswirkt und somit besser auf eine Gutflussstörung aller Teilbereiche geschlossen werden kann. Die Auswertung kann zudem ein durchsatzabhängiges Signal, z.B. eine Schnittleistung, berücksichtigen, um Einflüsse der Bestandsdichte auf den Rauschanteil 4 der Leitfähigkeitssensoren 23 zu kompensieren. Die Auswertung kann ein Signal für die Anzahl der aktiven Teilbreiten eines mehrteiligen Schneidwerks berücksichtigen, das genutzt wird, um Teilbreiten des Schneidwerks, die sich nicht im Erntegut befinden, von der Auswertung der Gutflussstörungen auszuschließen. Das Teilbreitensignal kann manuell durch den Maschinenführer eingegeben werden oder automatisch durch ein GPS System oder eine optische Feldüberwachung bereitgestellt werden. Die Auswertung kann ein Vorgewendesignal berücksichtigen, welches angibt, ob sich das Schneidwerk im ausgehobenen Zustand befindet, das genutzt wird, um eine Nullpunktkalibrierungen durchzuführen und somit Einflüsse durch Verschmutzung der Leitfähigkeitssensoren 23 auszugleichen. Die Signalwerte der Nullpunktkalibrierung können genutzt werden, um auszuwerten, welche der Teilbreiten des Schneidwerks sich nicht im Bestand befinden und von der Auswertung ausgeschlossen werden.

Erdanhäufungen in der Schneidwerksmulde können durch eine fehlerhafte Führung des Schneidwerks über dem Boden entstehen. Zur Bodenführung besitzen starre Schneidwerke Tastbügel, welche die Bodenkontur erfassen. Querneigung und Höhe des Schneidwerks werden anhand der Tastbügel angepasst. Befinden sich im Feld Erdhügel, Wellen in der Bodenkontur oder Ackerfurchen, welche nicht durch die Tastbügel erfasst werden, kann durch Bodenkontakt Erde in die Schneidwerksmulde gelangen. Ein weiterer Grund für Erdanhäufung im Schneidwerk besteht beim bodennahen Ernten mit dem Schneidwerk z.B. im Lagergetreide. Ausgerissene Pflanzenwurzeln und Strohreste können sich vor die Gleitkufen des Schneidwerks setzen und somit Erde aufschieben. Zudem können mit Stroh umwickelte Finger oder Ährenheber die Erde aufschieben. Die aufgeschobene Erde gelangt über eine Strohmatte in das Schneidwerk und setzt sich dort ab.

Die Folge von Erdanhäufungen im Schneidwerk sind erschwerte Reibeigenschaften zwischen Erntegut und Schneidwerksmulde. Zudem baut sich eine Barriere für das Erntegut auf. Das Erntegut kann nicht mehr durch das Schneidwerk gefördert werden und staut sich im bzw. vor dem Schneidwerk. An den Stellen der Verstopfung kann kein neues Erntegut in das Schneidwerk aufgenommen werden. Beim Weiterfahren der Erntemaschine wird weiteres Erntegut meist plattgedrückt und unter dem Schneidwerk durchgeschoben.

Der Maschinenführer erkennt Erdanhäufungen oft relativ spät. Zum einen treten die Erdanhäufungen unter einer Strohmatte auf und sind nicht direkt optisch zu erkennen. Zum anderen treten diese meist auf Teilbereiche des Schneidwerks auf, die durch den Fahrer nicht alle gleichzeitig beobachtet werden können. Oft werden Verstopfungen durch Erdanhäufung erst erkannt, wenn an der betreffenden Stelle kein Material mehr ins Schneidwerk eingezogen wird. Zur Beseitigung der Gutflussstörung muss die Ernte unterbrochen und das Material von Hand entfernt werden. Je später eine Erdanhäufung erkannt wird, desto mehr Material muss entfernt werden, was die Stillstandzeit erhöht. Weiter können Gutflussstörungen durch das Wickeln von zähem Stroh oder Grünwuchs wie Klette entstehen. Das Material wickelt sich um Finger oder Ährenheber und versperrt den Weg für weiteres Erntegut in den Messerbalken oder in die Schneidwerksmulde. Als Folge wird weiteres Material aufgeschoben oder vom Schneidwerk plattgedrückt und unter dem Schneidwerk hergeleitet. Es besteht die Möglichkeit, dass sich nach Bildung eines größeren Haufens an Erntegut die Verstopfung selbstständig löst und die Ansammlung als Haufen in die Maschine geleitet wird. Wiederholt sich der Vorgang an gleicher oder anderer Teilbreite des Schneidwerks tritt für die Erntemaschine ein ungleichmäßiger und pulsierender Gutfluss auf, welcher Verstopfungen in den Druschorganen hervorrufen kann. Entfernt sich die Verstopfung nicht selbstständig muss der Fahrer nach Erkennen der Verstopfung die Ernte unterbrechen und diese beseitigen.

Durch ungleichmäßige Wachstumsbedingungen auf dem Feld kann die Wuchshöhe der Pflanzen und damit die Strohlänge variieren. Bei konventionellen Schneidwerken bzw. Vario Schneidwerken muss die Schnitthöhe bzw. die Tischlänge an die Strohlänge angepasst werden. Zudem ist die Haspel als förderndes Element ebenfalls an die Strohlänge anzupassen. Somit ist sicher zu stellen, dass das Erntegut im richtigen Abstand zur Einzugsschnecke auf den Schneidtisch fällt, um dort durch die Schnecke aufgenommen und weiter transportiert zu werden. Wird die Strohlänge kürzer, fällt das Erntegut zu weit vor der Einzugsschnecke auf den Schneidtisch und wird nicht durch die Schnecke eingezogen. Es sammelt sich immer mehr Erntegut auf dem Schneidtisch und bildet eine Strohmatte. Ist die Matte groß genug wird das Material entweder durch die Haspel oder durch Erntegut vor der Matte an die Einzugsschnecke geschoben. Das Stauen und plötzliche Fördern einer Ansammlung von Erntegut erzeugt einen impulsartigen Gutfluss, welcher die optimale Arbeit der Erntemaschine verhindert und die Gefahr von Verstopfungen in der Erntemaschine erhöht. Wird die Strohlänge länger fällt das Stroh mit der Stängelmitte auf die Eizugsschnecke. Durch von vorne drückendes Erntegut stellt sich der Stängel auf dem Schneidtisch auf und das Erntegut kann eine Matte bilden. Die stehenden Stängel werden entweder falsch herum mit der Schnittseite zuerst in die Schnecke eingezogen oder fallen seitlich um und werden geknickt oder quer durch die Schnecke gefördert. Dies sorgt für einen ungleichen Gut- fluss. Zudem kann falsch herum eingezogenes Erntegut schlechter in der Dreschtrommel ausgedroschen werden, bzw. benötigt eine andere Einstellung der Druschorgane.

Bezugszeichenliste

1 Abszisse, Zeitachse

2 Ordinate, Signalstärke

3 Grundsignal

4 Rauschanteil des Signals

5 Schneidtisch

6 Schneidwerk

7 Rückhaltevorrichtung, Rückfallkante

8 Verlängerung der Rückhaltevorrichtung

9 Sensorbauraum an der Verlängerung der Rückhaltevorrichtung

9‘ ‘Sensorbauraum an der Stirnseite der Rückhaltevorrichtung

10 Einzelne Messstelle

11 Vordere Achse

12 Hintere Achse

13 Messstelle

13' Messstelle

14 Messstelle

14' Messstelle

15 Achswinkel

16 Fahrtrichtung

17 Förderrichtung

18 Erntegut

20 Erntemaschine

21 Fördervorrichtung

22 Einrichtung zur Überwachung eines Erntegutstroms

23 Leitfähigkeitssensor

24 Auswertevorrichtung

26 Förderschnecke

Claims

Ansprüche

1 . Verfahren zur Überwachung eines Erntegutstroms in einer Fördervorrichtung (21 ) für Erntegut (18) einer Erntemaschine (1 ), wobei eine elektrische Leitfähigkeit oder dielektrische Leitfähigkeit des Erntegut- stroms des geförderten Ernteguts mit mindestens einem Leitfähigkeitssensor (23) in der Fördervorrichtung gemessen wird und ein Signal (3, 4), das die gemessene Leitfähigkeit repräsentiert, erzeugt wird und wobei das Signal mit einer Auswertevorrichtung (24) analysiert wird, wobei der Erntegutstrom auf Grundlage einer Entwicklung mindestens einer der folgenden Eigenschaften des Signals bewertet wird: Rauschfrequenz, Rauschamplitude und Grundsignal.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verringerung der Rauschfrequenz auf eine verringerte Fließgeschwindigkeit des Ernte- gutstroms geschlossen wird.

3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verringerung der Rauschamplitude bei gleichzeitigem Anstieg des Grundsignals auf einen höheren Wassergehalt im Erntegutstrom geschlossen wird, wobei insbesondere bei Erreichen eines Grenzwerts der Verringerung der Rauschamplitude und/oder des Anstiegs des Grundsignals auf eine Ansammlung von Erde in der Fördervorrichtung (21 ) geschlossen wird.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfähigkeit des Erntegutstroms des geförderten Ernteguts mit einer Vielzahl von zueinander beabstandeten Leitfähigkeitssensoren (23) gemessen wird und je Leitfähigkeitssensor ein Signal (3, 4), das die gemessene Leitfähigkeit repräsentiert, erzeugt wird und wobei die Signale mit der Auswertevorrichtung (24) analysiert und untereinander verglichen werden. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teil der Vielzahl von Leitfähigkeitssensoren (23) an der Fördervorrichtung (21 ) angeordnet wird und dass ein zweiter Teil der Vielzahl von Leitfähigkeitssensoren (23) an anderen Erntegut verarbeitenden und/oder fördernden Komponenten der Erntemaschine (1 ) angeordnet wird. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung mindestens einer der Eigenschaften Rauschfrequenz, Rauschamplitude und Grundsignal eines ersten Signals gegenüber mindestens zwei zweiten Signalen auf eine Unregelmäßigkeit des Ern- tegutstroms im Bereich desjenigen Leitfähigkeitssensors (23) geschlossen wird, der das erste Signal erzeugt. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Durchsatzsignal, das einen Durchsatz an Erntegut (18) durch die Fördervorrichtung (21 ) charakterisiert, wie eine Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine (1 ) oder eine Schnittleistung, bei der Analyse des mindestens einen Signals (3, 4) berücksichtigt wird. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitfähigkeit des Erntegutstroms des geförderten Ernteguts (18) mit einem mehrdimensionalen Feld von Leitfähigkeitssensoren (23) in der Fördervorrichtung (21 ) gemessen wird, wobei insbesondere eine Aufzeichnung eines Signals des Leitfähigkeitssensors an einer ersten Messstelle mit dem jeweiligen Signal des oder der Leitfähigkeitssensoren an einer oder mehreren zweiten Messstellen verglichen wird und wobei bei einer Übereinstimmung der Aufzeichnung mit dem Signal einer der zweiten Messstellen eine Richtung und/oder eine Geschwindigkeit des Erntegutstroms zwischen der ersten Messstelle und der zweiten Messstelle bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Erntegutstroms zwischen der ersten Messstelle und der zweiten Messstelle ermittelt wird, indem eine Entfernung zwischen der ersten Messstelle und der zweiten Messstelle zu einer Zeit zwischen der Aufzeichnung an der ersten Messstelle und der Erkennung der Aufzeichnung an der zweiten Messstelle in ein Verhältnis gesetzt wird. Erntemaschine (20) mit einer Fördervorrichtung (21 ) für Erntegut (18) und mit einer Einrichtung (22) zur Überwachung eines Erntegutstroms in der Fördervorrichtung, wobei mindestens ein Leitfähigkeitssensor (23) zur Erzeugung eines Signals (3, 4), das eine elektrische oder dielektrische Leitfähigkeit eines Erntegutstroms des geförderten Ernteguts repräsentiert, an der Fördervorrichtung angeordnet ist, und wobei die Einrichtung zur Überwachung des Erntegutstroms eine Auswertevorrichtung (24) zur Analyse des Signals aufweist. Erntemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (21 ) einem Schneidwerk (6) der Erntemaschine (20) zugeordnet ist, wobei die Fördervorrichtung einen Schneidtisch (5) aufweist und wobei der mindestens ein Leitfähigkeitssensor (23) an dem Schneidtisch angeordnet ist. Erntemaschine nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Leitfähigkeitssensor (23) an einer Rückhaltevorrichtung (7) des Schneidtisches (5) angeordnet ist. Erntemaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltevorrichtung (7) eine Verlängerung (8) parallel zu einer Oberfläche des Schneidtischs (5) aufweist, wobei der Leitfähigkeitssensor (23) an der Verlängerung angeordnet ist. Erntemaschine nach einem der vorherigen Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Leitfähigkeitssensoren (23) an dem Schneidtisch (5) angeordnet ist, wobei die Leitfähigkeitssensoren zueinander beabstandet sind, wobei jeder der Leitfähigkeitssensoren jeweils ein Signal (3, 4), das die Leitfähigkeit des Erntegutstroms repräsentiert, erzeugt und wobei die Auswertevorrichtung (24) die Signale miteinander vergleicht. Erntemaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Leitfähigkeitssensoren (23) entlang einer Breite des Schneidtisches (5) verteilt angeordnet ist und/oder dass zumindest ein Teil der Leitfähigkeitssensoren entlang einer Förderrichtung (17) des Erntegutstroms durch die Fördervorrichtung (21 ) verteilt angeordnet ist.