[go: up one dir, main page]

BE1022370B1 - ARRANGEMENT FOR DETECTING THE SHARP OF HACKSELMESSERN - Google Patents

ARRANGEMENT FOR DETECTING THE SHARP OF HACKSELMESSERN Download PDF

Info

Publication number
BE1022370B1
BE1022370B1 BE2014/0775A BE201400775A BE1022370B1 BE 1022370 B1 BE1022370 B1 BE 1022370B1 BE 2014/0775 A BE2014/0775 A BE 2014/0775A BE 201400775 A BE201400775 A BE 201400775A BE 1022370 B1 BE1022370 B1 BE 1022370B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sensor
gap
knives
cutting edges
blade
Prior art date
Application number
BE2014/0775A
Other languages
German (de)
Inventor
Linna Alexandra Henry
James E. Lenz
Original Assignee
Deere & Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deere & Company filed Critical Deere & Company
Application granted granted Critical
Publication of BE1022370B1 publication Critical patent/BE1022370B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01FPROCESSING OF HARVESTED PRODUCE; HAY OR STRAW PRESSES; DEVICES FOR STORING AGRICULTURAL OR HORTICULTURAL PRODUCE
    • A01F29/00Cutting apparatus specially adapted for cutting hay, straw or the like
    • A01F29/09Details
    • A01F29/22Arrangement of knife sharpening devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/28Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B7/293Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures for measuring radius of curvature

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Harvester Elements (AREA)

Abstract

Ein System zur Erfassung der Schärfe einer Vielzahl von Messern (48), die um. den Umfang einer Häckseltrommel (22) verteilt sind, umfasst: einen Abstandssensor, der eingerichtet ist, die Breite (d) eines Spalts zwischen einer Gegenschneide (38) und den Schneidkanten der Messer (48) zu erfassen; einen magnetischen Sensor (54) mit einem Magneten (58), der einen magnetischen Fluss im Spalt zwischen der Gegenschneide (38) und den Schneidkanten der Messer (48) erzeugt, und einem Flusssensor (60), der ein elektrisches Signal v bereitstellt, das einen Einfluss der vorbeistreichenden Schneidkanten auf den magnetischen Fluss im Spalt repräsentiert; und eine Auswertungseinheit, die mit dem Spaltsensor und dem magnetischen Sensor (54) verbunden und eingerichtet ist, einen die Schärfe der Schneidkanten (48) repräsentierenden Radius (r) nach der folgenden Gleichung zu berechnen: r = exp ((v +c1*d+c2)*c3), wobei C1, c2 and c3 Konstanten sind und exp die Exponentialfunktion ist.A system for detecting the sharpness of a variety of knives (48) that are The circumference of a chopping drum (22) are distributed, comprises: a distance sensor which is set up to detect the width (d) of a gap between a bedknife (38) and the cutting edges of the knives (48); a magnetic sensor (54) with a magnet (58) which generates a magnetic flux in the gap between the counter blade (38) and the cutting edges of the knives (48), and a flux sensor (60) which provides an electrical signal v that represents an influence of the cutting edges passing by on the magnetic flux in the gap; and an evaluation unit which is connected to the gap sensor and the magnetic sensor (54) and is set up to calculate a radius (r) representing the sharpness of the cutting edges (48) according to the following equation: r = exp ((v + c1 * d + c2) * c3), where C1, c2 and c3 are constants and exp is the exponential function.

Description

Anordnung zur Erfassung der Schärfe von HäckselmessernArrangement for detecting the sharpness of chopping knives

Beschreibungdescription

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erfassung der Schärfe von Häckselmessern.The invention relates to an arrangement for detecting the sharpness of chopping knives.

Stand der TechnikState of the art

Feldhäcksler werden in der Landwirtschaft zum Abschneiden oder Aufsammeln von Erntegut, zum Zerkleinern des Ernteguts in kleine Teile und zum Überladen des zerkleinerten Ernteguts auf einen Anhänger verwendet. Das gehäckselte Emtegut wird als Viehfutter oder zur Biogasherstellung verwendet. Die Sehneidoperation wird mittels eines Messertrommel in Form einer rotierenden Trommel durchgeführt, um deren Umfang eine Anzahl von Messern verteilt ist, die mit einer Gegenschneide Zusammenwirken.Forage harvesters are used in agriculture to cut or pick up crops, shred the crop into small pieces and overload the shredded crop onto a trailer. The chopped Emtegut is used as cattle feed or biogas production. The Sehneidoperation is carried out by means of a knife drum in the form of a rotating drum around the circumference of a number of knives is distributed, which cooperate with a counter-blade.

Die Entfernung (d.h. der Abstand) zwischen dem von den rotierenden Häckselmessern beschriebenem Hüllkreis und der Gegenschneide einerseits und die Schärfe (d.h. der Radius der Schneidkante) der Messer andererseits sind die wichtigsten Parameter für die Schnittqualität und der zum Häckseln erforderlichen Leistung. Es ist daher wünschenswert, einen geeigneten Sensor zur Erfassung des Abstands zwischen der Gegenschneide und den Messern bereitzustellen, um eine selbsttätige oder manuelle Verstellung des Abstands zu ermöglichen. Dieser oder ein anderer Sensor sollte zudem geeignet sein, die Schärfe der Messer zu erfassen, um sie gegebenenfalls, d.h. wenn sie stumpf oder abgenutzt sind, zu schärfen oder zu ersetzen.The distance (i.e., the distance) between the enveloping circle described by the rotary chopping knives and the counterknife, on the one hand, and the sharpness (i.e., the radius of the cutting edge) of the knives, on the other hand, are the most important parameters for the cut quality and power required for chopping. It is therefore desirable to provide a suitable sensor for detecting the distance between the bedknife and the knives to allow for automatic or manual adjustment of the distance. This or another sensor should also be capable of detecting the sharpness of the knives so as to be able to detect them, i. if they are dull or worn, sharpen or replace.

Der Abstand zwischen dem von den rotierenden Messern beschriebenen Hüllkreis und der Gegenschneide ist üblicherweise durch Elektromotoren verstellbar, welche die Gegenschneide gegenüber der Häckseltrommel bewegen. Zur Messung des Abstands zwischen der Gegenschneide und den Häckselmessern wurden induktive Sensoren beschrieben, die einen mit der Gegenschneide verbundenen Permanentmagneten und eine Induktionsspule umfassen, in weichereine elektromotorische Kraft (EMK) induziert wird, wenn das Häckselmesser daran vorbeistreift. Diese elektromotorische Kraft wird verstärkt und dann nachgewiesen. Bei einer derartigen Anordnung, die in der EP 0 943 888 A2 beschrieben wird, werden die induzierten Spannungen einer Frequenzanalyse unterzogen. Das Verhältnis der hochfrequenten Anteile des Signalspektrums zu den niederfrequenten Anteilen wird abgeleitet. Der auf diese Weise bestimmte Quotient steift eine Information über den Abstand zwischen der Gegenschneide und den Häckselmessern bereit. Diese Information kann verwendet werden, um die Gegenschneide selbsttätig in eine geeignete Position zu verbringen mit einem hinreichend kleinen Spalt zwischen der Gegenschneide und den Messern.The distance between the enveloping circle described by the rotating blades and the counter-blade is usually adjustable by electric motors which move the counter-blade relative to the cutterhead. For measuring the distance between the bedknife and the chopping knives, inductive sensors have been described which include a permanent magnet connected to the bedknife and an induction coil in which an electromotive force (EMF) is induced when the chopping knife passes by. This electromotive force is amplified and then detected. In such an arrangement, which is described in EP 0 943 888 A2, the induced voltages are subjected to a frequency analysis. The ratio of the high-frequency components of the signal spectrum to the low-frequency components is derived. The quotient determined in this way provides information about the distance between the counterknife and the chopping knives. This information can be used to automatically place the bedknife in an appropriate position with a sufficiently small gap between the bedknife and the knives.

Andererseits wurden Schärfesensoren vorgeschlagen, die ebenfalls induktive Sensoren verwenden und auf der Annahme beruhen, dass das Messer umso schärfer ist, je kürzer der durch das vorbeilaufende Messer in der Sensorspule induzierte Impuls ist. Es wird auf die Offenbarungen der DD 286 735 A5, DD 286 737 A5 und DE 10 2011 005 317 A1 verwiesen. Es wurde bei Experimenten jedoch herausgefunden, dass die Amplitude und Länge der induzierten Impulse auch vom Abstand zwischen dem von den rotierenden Messern beschriebenen Hüllkreis und der Gegenschneide abhängt, da dieser Abstand den Ort beeinflusst, an dem die Messer in den sensitiven Bereich des Sensors eintreten und wieder verlassen. Somit war es nicht möglich, einen verlässlichen Zusammenhang zwischen dem Impuls des Sensors und der Schärfe des Häckselmessers zu definieren, der es erlauben würde, einen Schärfewert mit hinreichender Genauigkeit abzuleiten.On the other hand, sharpness sensors have been proposed which also use inductive sensors and are based on the assumption that the shorter the momentum induced by the passing knife in the sensor coil, the sharper the knife. Reference is made to the disclosures of DD 286 735 A5, DD 286 737 A5 and DE 10 2011 005 317 A1. It has been found in experiments, however, that the amplitude and length of the induced pulses also depends on the distance between the enveloping circle described by the rotating knives and the counterknife, since this distance affects the location at which the knives enter the sensitive area of the sensor leave again. Thus, it was not possible to define a reliable relationship between the momentum of the sensor and the sharpness of the chopper blade, which would allow a sharpness value to be deduced with sufficient accuracy.

Aufgabetask

Die vorliegende Erfindung beabsichtigt das Problem zu lösen, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Anordnung zur Feststellung der Schärfe von Häckselmessern bereitzustellen.The present invention intends to solve the problem of providing a prior art arrangement for determining the sharpness of chopping knives.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Gemäß der vorliegenden, in den Ansprüchen definierten Erfindung wird eine verbesserte Anordnung zur Erfassung der Schärfe von Messern einer Häckseltrommel bereitgestellt.According to the present invention as defined in the claims, an improved arrangement for detecting the sharpness of knives of a chopper drum is provided.

Das System zur Erfassung der Schärfe einer Vielzahl von Messern, die um den Umfang einer zur Versetzung der Messer auf einer einer Gegenschneide benachbarten Bahn drehbaren Häckseltrommel verteilt sind, umfasst: einen Abstandssensor, der eingerichtet ist, die Breite eines Spalts zwischen der Gegenschneide und einem von den Schneidkanten der rotierenden Messer beschriebenen Umfang zu erfassen; . einen magnetischen Sensor mit einem Magneten, der angeordnet ist, einen magnetischen Fluss im Spalt zwischen der Gegenschneide und den Schneidkanten der Messer zu erzeugen, und einem Flusssensor, der eingerichtet ist, ein elektrisches Signal v bereitzustellen, das einen Einfluss der vorbeistreichenden Schneidkanten auf den magnetischen Fluss im Spalt repräsentiert; und eine Auswertungseinheit, die mit dem Spaltsensor und dem magnetischen Sensor verbunden und eingerichtet ist, einen die Schärfe der Schneidkanten repräsentierenden Radius r nach der folgenden Gleichung zu berechnen: r = exp ((v +c1*d+c2)*c3), wobei Ci, c2andc3 Konstanten sind und exp die Exponentialfunktion ist.The system for detecting the sharpness of a plurality of knives distributed around the circumference of a cutterhead rotatable to displace the knives on a web adjacent a bedknife comprises: a distance sensor arranged to set the width of a gap between the bedknife and one of To detect the circumference described the cutting edges of the rotating blades; , a magnetic sensor having a magnet arranged to generate a magnetic flux in the gap between the counterknife and the cutting edges of the knives, and a flow sensor arranged to provide an electrical signal v which influences the passing cutting edges on the magnetic Flow in the gap represents; and an evaluation unit connected to the gap sensor and the magnetic sensor and configured to calculate a radius r representing the sharpness of the cutting edges according to the following equation: r = exp ((v + c1 * d + c2) * c3) where Ci, c2andc3 are constants and exp is the exponential function.

Das elektrische Signal v, das einen Einfluss der vorbeistreichenden Schneidkanten auf den magnetischen Fluss im Spalt repräsentiert, kann die Spitzenspannung oder die Länge eines im Flusssensor durch eine vorbeistreichende Schneidkante induzierten Impulses sein.The electrical signal v, which represents an influence of the passing cutting edges on the magnetic flux in the gap, may be the peak voltage or the length of a pulse induced in the flow sensor by a passing cutting edge.

Der Flusssensor ist vorzugsweise eine Spule. Der magnetische Sensor kann in einer Bohrung der Gegenschneide oder auf der Gegenschneide befestigt sein. Der Spaltsensor kann ein Magnetowiderstandssensor, der Flusssensor oder ein optischer Sensor sein.The flow sensor is preferably a coil. The magnetic sensor may be mounted in a bore of the counter-blade or on the counter-blade. The gap sensor may be a magnetoresistive sensor, the flow sensor or an optical sensor.

Die Auswertungseinheit ist vorzugsweise mit einer Anzeigeeinheit verbunden, um den erfassten Radius anzuzeigen und/oder einem Bediener ein Schleifsignal zu geben, sobald der erfasste Radius einen vorbestimmten Wert überschreitet. Die Auswertungseinheit kann auch mit einer Schleifeinrichtung verbunden werden, um einen Schleifvorgang zu starten, sobald der erfasste Radius einen vorbestimmten Wert überschreitet.The evaluation unit is preferably connected to a display unit to indicate the detected radius and / or to give an operator a grinding signal as soon as the detected radius exceeds a predetermined value. The evaluation unit may also be connected to a grinding device to start a grinding process as soon as the detected radius exceeds a predetermined value.

AusführunasformAusführunasform

Die Zeichnungen stellen eine Ausführungsform der Erfindung dar, die im Folgenden detaillierter beschrieben wird.The drawings illustrate an embodiment of the invention which will be described in more detail below.

Fig. 1 ist eine schematische linke Ansicht eines Feldhäckslers, an dem das erfindungsgemäße System benutzt werden kann.Fig. 1 is a schematic left view of a forage harvester on which the system according to the invention can be used.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zur Erfassung der Schärfe einer Vielzahl an Messern.Fig. 2 is a schematic representation of a system according to the invention for detecting the sharpness of a plurality of knives.

Fig. 3 ist ein Diagramm, in dem eine Anzahl an Spannungskurven dargestellt sind, wie sie der Flusssensor bei unterschiedlichen Radien der Schneidkanten erfasst.Fig. 3 is a graph showing a number of voltage curves as detected by the flow sensor at different radii of the cutting edges.

Fig. 4 ist ein Diagramm, in dem eine Anzahl an Spannungskurven dargestellt sind, wie sie der Flusssensor bei unterschiedlichen Schneidspalten erfasst.4 is a diagram illustrating a number of voltage curves as detected by the flow sensor at different cutting gaps.

Fig. 5 ist ein Flussdiagramm, nach dem ein Mikroprozessor bei der Ermittlung des Radius der Schneidkanten vorgeht.Fig. 5 is a flow chart after which a microprocessor proceeds to determine the radius of the cutting edges.

Eine in der Figur 1 in Form eines selbstfahrenden Feldhäckslers 10 gezeigte Erntemaschine baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der durch vordere und rückwärtige Räder 14 und 16 abgestützt wird. Der Betrieb der Erntemaschine 10 erfolgt aus einer Kabine 18, von der aus ein Aufnehmer 20 einsehbar ist. Durch den Aufnehmer 20 vom Boden aufgenommenes Material, wie beispielsweise Gras oder dergleichen, wird einer drehbaren Häckseltrommel 22 zugeführt, die mit um ihren Umfang verteilten Häckselmessern 48 ausgestattet ist und das Erntegut in kleine Teile häckselt und es einem Förderer 24 zuführt. Das Material verlässt die Erntemaschine 10 durch einen verstellbaren Auswurfkrümmer 26 auf einen nebenher fahrenden Anhänger. Ein Körnerprozessor 28, durch den das Erntegut dem Förderer 24 tangential zugeführt wird, erstreckt sich zwischen der Häckseltrommel 22 und dem Förderer 24. Der Körnerprozessor wird jedoch während der Grasernte üblicherweise aus dem Feldhäcksler 10 ausgebaut und nur zur Maisernte verwendet.A harvester shown in FIG. 1 in the form of a self-propelled forage harvester 10 builds on a frame 12 which is supported by front and rear wheels 14 and 16. The operation of the harvesting machine 10 takes place from a cabin 18, from which a pickup 20 can be viewed. Material received by the picker 20 from the ground, such as grass or the like, is fed to a rotary chopper drum 22 which is provided with chopper blades 48 distributed around its circumference and chops the crop into small pieces and feeds it to a conveyor 24. The material exits the harvester 10 through an adjustable spout 26 on a side-by-side trailer. A grain processor 28, through which the crop is fed tangentially to the conveyor 24, extends between the chopper drum 22 and the conveyor 24. However, the grain processor is typically removed from the forage harvester 10 during grass harvesting and used only for maize harvesting.

Zwischen dem Aufnehmer 20 und der Häckseltrommel 22 wird das Material durch unterBetween the pickup 20 and the cutterhead 22, the material is under

Vorpresswalzen 30, 32 und obere Vorpresswalzen 34, 36 gefördert. Die um den Umfang der Häckseltrommel 22 verteilten Messer 48 wirken mit einer Gegenschneide 38 zusammen, um das Material zu häckseln. Die Gegenschneide 38 ist an beiden Enden mit Verstelleinrichtungen 40 ausgestattet, die ausgelegt sind, die Gegenschneide 38 horizontal in Richtung auf die Häckseltrommel 22 und davon fort zu bewegen, um die Breite des Schneidspaltes einzustellen. Ein geeignetes Kontrollverfahren für die Verstelleinrichtungen 40 wird in der US 7 222 804 A beschrieben, deren Inhalt durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird. Eine Schleifeinrichtung 50 mit einem Schleifstein ist bereitgestellt, um die Messer 48 bei Bedarf zu schärfen.Prepress rollers 30, 32 and upper pre-press rollers 34, 36 promoted. The knives 48 distributed around the circumference of the chopper drum 22 cooperate with a counter-blade 38 to chop the material. The counter-blade 38 is provided at both ends with adjusting means 40 adapted to move the counter-blade 38 horizontally in the direction of the chopper drum 22 and away therefrom to adjust the width of the cutting gap. A suitable control method for the adjusting devices 40 is described in US Pat. No. 7,222,804 A, the contents of which are incorporated by reference into the available documents. A sharpener grinder 50 is provided to sharpen the knives 48 as needed.

Es wird nun aüf die Figur 2 verwiesen, welche die Gegenschneide 38, die Verstelleinrichtung 40 und ein Messer 48 detaillierter zeigt. Die Versteileinrichtung 40 umfasst einen Elektromotor, der angeordnet ist, eine Verbindungsstange 52 und somit die Gegenschneide 38 in Richtung auf den von den rotierenden Messern 48 der Häckseltrommel 22 beschriebenen Hüllkreis und davon fort zu verstellen. Die Schneidkanten der Messer 48 weisen einen Radius r auf, der durch Verschleiß mit der Betriebszeit ansteigt und durch Schleifen mit der Schleifeinrichtung 50 vermindert werden kann. Die Schneidkanten der Messer 48 passieren die Gegenschneide 38 in einem Abstand (Spaltbreite), die durch die Verstelleinrichtung 40 veränderbar ist.Reference is now made to FIG. 2, which shows the counter-blade 38, the adjusting device 40 and a knife 48 in more detail. The adjusting device 40 comprises an electric motor which is arranged to displace a connecting rod 52 and thus the counter-blade 38 in the direction of the enveloping circle described by the rotating blades 48 of the chopper drum 22 and away therefrom. The cutting edges of the knives 48 have a radius r, which increases by wear with the operating time and can be reduced by grinding with the grinder 50. The cutting edges of the knives 48 pass the counter-blade 38 at a distance (gap width) which is variable by the adjusting device 40.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Erfassung des Abstands d und des Radius r. Zu diesem Zweck ist ein magnetischer Sensor 54 in einer Bohrung 56 in der Gegenschneide 38 angeordnet. Die Bohrung 56 kann sich in der den Messern 48 zugewandten Oberfläche der Gegenschneide 38 befinden, wie in der Figur 2 gezeigt, oder in deren zweiter Seitenfläche (in der Figur 2 links eingezeichnet) oder an der Oberoder Unterseite der Gegenschneide 38 oder getrennt von der Gegenschneide 38 angebracht, aber magnetisch leitend damit verbunden werden. Der magnetische Sensor 54 umfasst einen Permanentmagneten 58 und einen magnetischen Flusssensor 60 in der Form einer um den Permanentmagneten 58 gewickelten Spulte. Der Permanentmagnet 58 könnte durch einen Elektromagneten ersetzt werden. Der magnetische Flusssensor 60 könnte vom Permanentmagneten beabstandet und beispielsweise an der Unterseite der Gegenschneide 38 angebracht werden. Anstelle einer Spule könnte auch ein Hallsensor verwendet werden.The present invention relates to the detection of the distance d and the radius r. For this purpose, a magnetic sensor 54 is disposed in a bore 56 in the counter-blade 38. The bore 56 may be located in the surface of the counter-blade 38 facing the blades 48, as shown in FIG. 2, or in its second side surface (shown on the left in FIG. 2) or on the top or bottom of the counter-blade 38 or separate from the counter-blade 38 attached, but are magnetically connected to it. The magnetic sensor 54 includes a permanent magnet 58 and a magnetic flux sensor 60 in the form of a coil wound around the permanent magnet 58. The permanent magnet 58 could be replaced by an electromagnet. The magnetic flux sensor 60 could be spaced from the permanent magnet and attached to, for example, the underside of the bedknife 38. Instead of a coil and a Hall sensor could be used.

Der Permanentmagnet 58 erzeugt einen magnetischen, Fluss innerhalb der Gegenschneide 38, die aus magnetisch leitendem Material, wie Stahl, hergestellt ist. Der magnetische Fluss erstreckt sich auch in den Spalt zwischen der Gegenschneide 38 und den Messern 48 und wird durch den magnetischen Flusssensor 60 erfasst. Die Messer 48 sind ebenfalls aus magnetisch leitendem Material hergestellt und somit ändert ein durch den Spalt hindurchlaufendes Messer 48 den magnetischen Fluss innerhalb des Spalts und auch den magnetischen Fluss innerhalb des Flusssensors 60. Diese Änderung des magnetischen Flusses induziert eine Spannung im magnetischen Flusssensor 60.The permanent magnet 58 generates a magnetic flux within the counter-blade 38 made of magnetically conductive material, such as steel. The magnetic flux also extends into the gap between the counter blade 38 and the blades 48 and is detected by the magnetic flux sensor 60. The blades 48 are also made of magnetically conductive material, and thus a blade 48 passing through the gap changes the magnetic flux within the gap and also the magnetic flux within the flow sensor 60. This change in magnetic flux induces a voltage in the magnetic flux sensor 60.

Die Figur 3 zeigt die vom magnetischen Sensor 60 bereitgestellte, zeitabhängige Spannung v wenn ein Messer 48 vorbeistreicht, für Messer 48 mit unterschiedlichen Radien r der Schneidkanten, jedoch bei gleichem Spaltabstand d von der Gegenschneide 38. Der Radius r beeinflusst somit eindeutig die Spitzenspannung vSs und die Breite At des Impulses, mit ansteigender Breite und Spitzenspannung bei ansteigendem Radius. Die Spitzenspannung vSsund die Breite Ät des Impulses sind durch die folgende Formel miteinander verknüpft:FIG. 3 shows the time-dependent voltage v provided by the magnetic sensor 60 when a blade 48 passes by for knives 48 with different radii r of the cutting edges, but at the same gap distance d from the counter-blade 38. The radius r thus uniquely influences the peak voltages vss and the width At of the pulse, with increasing width and peak voltage with increasing radius. The peak voltage vs and the width Ett of the pulse are linked by the following formula:

(1) wobei a und b Konstante sind.(1) where a and b are constants.

Andererseits hängt die vom magnetischen Flusssensor 60 bereitgestellte Spannung v auch vom Abstand d ab, wie für eine Anzahl unterschiedlicher Abstände jedoch konstanter Radien r in der Figur 4 gezeigt. Die Spitzenspannung vSsund die Breite At des Impulses wachsen mit steigendem Abstand d an. Die Gleichung (1) gilt auch hier.On the other hand, the voltage v provided by the magnetic flux sensor 60 also depends on the distance d, as shown for a number of different distances but constant radii r in FIG. The peak voltage vs and the width At of the pulse increase with increasing distance d. Equation (1) also applies here.

Der magnetische Flusssensor 60 ist mit einem Eingang eines Verstärkers 62 verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 64 verbunden ist, dessen Ausgang wiederum mit einem Mikroprozessor 68 verbunden ist, auf dem ein Programm zur Auswertung der Ausgangsspannung des magnetischen Flusssensors 60 läuft. Der Zweck des Mikroprozessors 68 liegt darin, die digitalisierten Signale des magnetischen Flusssensors 60 auszuwerten und den Radius r der Schneidkanten der Messer 48 zu bestimmen, unter Lösung des Problems der Abhängigkeit der Signale sowohl vom Radius r als auch vom Abstand d, wobei letzterer sogar den größeren Einfluss auf die Spannung v hat. Der Verstärker 62, der Analog-Digital-Wandler 64 und der Mikroprozessor 60 bilden eine Auswertungseinheit zur Bestimmung des Spaltes d und des Radius r.The magnetic flux sensor 60 is connected to an input of an amplifier 62 whose output is connected to the input of an analog-to-digital converter 64 whose output is in turn connected to a microprocessor 68 on which a program for evaluating the output voltage of the magnetic flux sensor 60th running. The purpose of the microprocessor 68 is to evaluate the digitized signals of the magnetic flux sensor 60 and to determine the radius r of the cutting edges of the knives 48, solving the problem of the dependence of the signals on both the radius r and the distance d, the latter even the has greater influence on the voltage v has. The amplifier 62, the analog-to-digital converter 64 and the microprocessor 60 form an evaluation unit for determining the gap d and the radius r.

Die Auswertungseinheit einschließlich des Mikroprozessors 66 arbeitet nach dem in der Figur 5 gezeigten Diagramm. Nach dem Start im Schritt 100 wird im Schritt 102 der Abstand 102 evaluiert. Das kann nach dem in EP 0 943 888 A2, deren Offenbarung durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird, beschriebenen Verfahren erfolgen, d.h. indem die hochfrequenten Anteile der Spannung v des magnetischen Flusssensors 60 durch deren niederfrequenten Anteile geteilt werden (oder umgekehrt) und daraus der Abstand d abgeleitet wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Abstand d durch einen anderen Sensor erfasst werden (nicht gezeigt), z.B. einen an der Gegenschneide 38 befestigten Magnetowiderstandssensor, der den vom Magneten 58 erzeugten Fluss erfasst, oder durch einen optischen Sensor (DE 103 46 412 A1, deren Offenbarung durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird).The evaluation unit including the microprocessor 66 operates according to the diagram shown in FIG. After the start in step 100, the distance 102 is evaluated in step 102. This can be done according to the method described in EP 0 943 888 A2, the disclosure of which is incorporated by reference into the present documents, i. by dividing the high-frequency components of the voltage v of the magnetic flux sensor 60 by their low-frequency components (or vice versa) and deriving therefrom the distance d. Alternatively or additionally, the distance d may be detected by another sensor (not shown), e.g. a magnetoresistance sensor attached to the counter-blade 38, which detects the flux generated by the magnet 58, or by an optical sensor (DE 103 46 412 A1, the disclosure of which is incorporated herein by reference).

Eine andere Möglichkeit zur Bestimmung des Abstands d liegt darin, die Abstandsmessung mit dem Zeitpunkt des Vorbeilaufens der Messer 48 am magnetischen Sensor 54 zu verknüpfen. Es handelt sich typischerweise um eine Vorgehensweise eines Lock-In-Verstärkers und stellt die beste Option zur Verbesserung des Geräusch-Signal-Verhältnisses des Sensors 54 bereit. Der zeitliche Verlauf und somit der Abstand können lediglich aus dem Signal des magnetischen Sensors 54 (wie in der Figur 4 gezeigt) oder im Vergleich mit einem Signal von einem Sensor zur Erfassung des jeweiligen Drehwinkels der Häckseltrommel 22 abgeleitet werden, um den Zeitpunkt, an dem das Messer 48 in das Magnetfeld eintritt und somit den Abstand zu bestimmen.Another way to determine the distance d is to combine the distance measurement with the time of passing the knife 48 at the magnetic sensor 54. It is typically a lock-in amplifier approach and provides the best option for improving the noise-to-noise ratio of the sensor 54. The timing and thus the distance can be derived only from the signal of the magnetic sensor 54 (as shown in FIG. 4) or in comparison with a signal from a sensor for detecting the respective angle of rotation of the chopper drum 22 to determine the time at which the knife 48 enters the magnetic field and thus determine the distance.

Im folgenden Schritt 104 wird die Spitzenspannung vSsaus dem Ausgangssignal des Konverters 64 abgeleitet. Alternative oder zusätzlich kann die Impulsbreite At anhand des Ausgangssignals des Konverters 64 abgeleitet und basierend auf der Gleichung (1) in die Spitzenspannung vss umgerechnet werden oder umgekehrt.In the following step 104, the peak voltage vSs is derived from the output signal of the converter 64. Alternatively or additionally, the pulse width Δt may be derived from the output signal of the converter 64 and converted to the peak voltage vss based on the equation (1) or vice versa.

Dann wird im Schritt 106 der Radius r nach der folgenden Formel berechnet:Then, in step 106, the radius r is calculated according to the following formula:

(2) wobei Ci, c2andc3 Konstanten sind und exp die Exponentialfunktion ist. Die Werte der Konstanten c^ c2 and c3 werden durch Testmessungen bestimmt. Wenn im Schritt 104 Ai anstelle von vSs bestimmt wird, kann die Gleichung (1) in die Gleichung (2) eingesetzt werden.(2) where Ci, c2andc3 are constants and exp is the exponential function. The values of the constants c ^ c2 and c3 are determined by test measurements. If Ai is determined instead of vSs in step 104, equation (1) can be substituted into equation (2).

Die Gleichung (2) und der Schritt 106 erlauben somit eine Bestimmung des Radius r der Schneidkante der Messer 48 sobald vSsOderAt einerseits und die Spaltbreite d des Schneidspalts andererseits bekannt sind. Der Einfluss des Schneidspalts d wird somit berücksichtigt und kann die Genauigkeit der Messung nicht nachteilig beeinflussen.Equation (2) and step 106 thus allow determination of the radius r of the cutting edge of the knives 48 as soon as vSsOderAt on the one hand and the nip width d of the cutting nip on the other hand are known. The influence of the cutting gap d is thus taken into account and can not adversely affect the accuracy of the measurement.

Es ist anzumerken, dass die Schritte 102 und 104 üblicherweise für eine hinreichend lange Erfassungszeit durchgeführt und Durchschnittswerte für d und vss bestimmt und schließlich im Schritt 106 verwendet werden. Während dieser Erfassungszeit sollte die Drehgeschwindigkeit der Häckseltrommel 22 konstant sein und einém vorbestimmten Wert entsprechen. Wenn sich die Drehgeschwindigkeit ändern sollte, wird das vorzugsweise bei der Auswertung berücksichtigt.It should be noted that steps 102 and 104 are typically performed for a sufficiently long acquisition time and averages for d and vss are determined and finally used in step 106. During this detection time, the rotational speed of the chopper drum 22 should be constant and correspond to a predetermined value. If the rotational speed should change, this is preferably taken into account in the evaluation.

Nach dem Schritt 106 werden der Abstand d und der Radius r auf einer Anzeigeeinheit 68 in der Kabine 18 angezeigt, sodass der Bedienereinen Schleifvorgang der Schleifeinrichtung 50 veranlassen kann, sobald der Radius r einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, oder dies wird automatisch veranlasst (Schritte 108 und 112 in Figur 5).After step 106, the distance d and the radius r are displayed on a display unit 68 in the cab 18, so that the operator can initiate a grinding operation of the grinder 50 as soon as the radius r exceeds a predetermined threshold, or this is automatically initiated (steps 108 and 112 in FIG. 5).

Nachdem die bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass verschiedene Veränderungen möglich sind. Beispielsweise könnten der Analog-Digital-Wandler 64 und der Mikroprozessor 66 durch einen rein analogen Schaltkreis ersetzt werden. Das Ergebnis des Schritts 102 kann zur automatischen Veranlassung einer Spalteinstellungsprozedur verwendet werden, wenn der Abstand d einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt. Schließlich ist noch anzumerken, dass zwei oder mehr magnetische Sensoren 54 über die Länge der Gegenschneide 38 verteilt werden können, wobei alle davon mit der Auswertungseinheit verbunden werden.Having described the preferred embodiment, it will be apparent that various changes are possible. For example, the analog-to-digital converter 64 and the microprocessor 66 could be replaced by a purely analog circuit. The result of step 102 may be used to automatically initiate a column adjustment procedure if the distance d exceeds a predetermined threshold. Finally, it should be noted that two or more magnetic sensors 54 can be distributed over the length of the counter-blade 38, all of which are connected to the evaluation unit.

Zeichnungstexte der Figur 5: 100 Start 102 Abstand d 104 Vss 106 Radius r 108 r > Schwelle? 110 Ende ' 112 Warnung auf Anzeige und/oder SchärfenDrawing texts of Figure 5: 100 Start 102 Distance d 104 Vss 106 Radius r 108 r> Threshold? 110 End '112 Warning on display and / or sharpening

Claims (8)

Patentansprücheclaims 1. System zur Erfassung der Schärfe einer Vielzahl von Messern (48), die um den Umfang einer zur Versetzung der Messer (48) auf einer einer Gegenschneide (38) benachbarten Bahn drehbaren Häckseltrommel (22) verteilt sind, mit: einem Abstandssensor, der eingerichtet ist, die Breite (d) eines Spalts zwischen der Gegenschneide (38) und einem von den Schneidkanten der rotierenden Messer (48) beschriebenen Umfang zu erfassen; einem magnetischen Sensor (54) mit einem Magneten (58), der angeordnet ist, einen magnetischen Fluss im Spalt zwischen der Gegenschneide (38) und den Schneidkanten der Messer (48) zu erzeugen, und einem Flusssensor (60), der eingerichtet ist, ein elektrisches Signal v bereitzustellen, das einen Einfluss der vorbeistreichenden Schneidkanten auf den magnetischen Fluss im Spalt repräsentiert; und einer Auswertungseinheit, die mit dem Spaltsensor und dem magnetischen Sensor (54) verbunden und eingerichtet ist, einen die Schärfe der Schneidkanten (48) repräsentierenden Radius (r) nach der folgenden Gleichung zu berechnen: r = exp ((v+ci*d+c2)*c3), wobei c-i, c2andc3 Konstanten sind und exp die Exponentialfunktion ist.A system for detecting the sharpness of a plurality of knives (48) distributed about the circumference of a chopper drum (22) rotatable to displace the knives (48) on a path adjacent a counterblade (38), comprising: a distance sensor; is arranged to detect the width (d) of a gap between the counter-blade (38) and a circumference described by the cutting edges of the rotating blades (48); a magnetic sensor (54) having a magnet (58) arranged to generate a magnetic flux in the gap between the counter-blade (38) and the cutting edges of the blades (48) and a flow sensor (60) arranged provide an electrical signal v representing an influence of the passing cutting edges on the magnetic flux in the gap; and an evaluation unit connected to the gap sensor and the magnetic sensor (54) and configured to calculate a radius (r) representing the sharpness of the cutting edges (48) according to the following equation: r = exp ((v + ci * d + c2) * c3), where ci, c2andc3 are constants and exp is the exponential function. 2. System nach Anspruch 1, wobei v die Spitzenspannung vSs oder die Länge At eines durch eine vorbeilaufende Messerkante induzierten Impulses des Flusssensors (60) ist.The system of claim 1, wherein v is the peak voltage v Ss or the length At of a pulse of the flow sensor (60) induced by a passing knife edge. 3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Flusssensor (60) eine Spule ist.3. System according to claim 1 or 2, wherein the flow sensor (60) is a coil. 4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der magnetische Sensor (54) auf der Gegenschneide (38) oder in einer darin eingèbrachten Bohrung (56) angeordriet ist.A system according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic sensor (54) is disposed on the counter-blade (38) or in a bore (56) formed therein. 5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Abstandssensor ein Magnetowiderstandssensor, der Flusssensor (60) oder ein optischer Sensor ist.A system according to any one of claims 1 to 4, wherein the distance sensor is a magnetoresistive sensor, the flow sensor (60) or an optical sensor. 6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Auswertungseinheit mit einer Schleifeinrichtung (50) verbunden ist.6. System according to one of claims 1 to 5, wherein the evaluation unit is connected to a grinding device (50). 7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Auswertungseinheit mit einer Anzeigeeinrichtung (68) zur Anzeige des erfassten Radius und/oder eines Schleifsignals verbunden ist..7. System according to one of claims 1 to 6, wherein the evaluation unit is connected to a display device (68) for displaying the detected radius and / or a grinding signal. 8. Feldhäcksler (10) mit einer drehbaren Häckseltrommel (22) mit einer Vielzahl an um ihren Umfang verteilten Messern (48), die in eine Bewegung auf einer einer Gegenschneide (38) benachbarten Bahn versetzbar sind sowie einem System nach einem der vorhergehenden Ansprüche.A forage harvester (10) comprising a rotatable cutterhead (22) having a plurality of knives (48) distributed about its circumference displaceable into movement on a track adjacent a counterblade (38) and a system according to any one of the preceding claims.
BE2014/0775A 2013-10-31 2014-10-22 ARRANGEMENT FOR DETECTING THE SHARP OF HACKSELMESSERN BE1022370B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361897931P 2013-10-31 2013-10-31
US61897931 2013-10-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1022370B1 true BE1022370B1 (en) 2016-03-25

Family

ID=52811972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2014/0775A BE1022370B1 (en) 2013-10-31 2014-10-22 ARRANGEMENT FOR DETECTING THE SHARP OF HACKSELMESSERN

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE1022370B1 (en)
DE (1) DE102014218408A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015120564A1 (en) * 2015-11-26 2017-06-01 Claas Saulgau Gmbh Device for detecting the sharpness of cutting edges of chopping knives of a chopper drum of a forage harvester
DE102016207565A1 (en) 2016-05-03 2017-11-09 Deere & Company Device for detecting the sharpness of blades of a harvester for harvesting of a crop in the shape of a chunk
DE102017103537A1 (en) 2017-02-21 2018-08-23 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Detection arrangement for detecting a state of wear of a chaff
DE102018116237A1 (en) 2017-07-19 2019-01-24 Turck Holding Gmbh Magnetic sensor, in particular for use on a chopper device
DE102017117966A1 (en) 2017-08-08 2019-02-14 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Adjustment device of a chopping plant of a forage harvester
DE102017129778A1 (en) 2017-12-13 2019-06-13 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Forage
EP3738428A1 (en) 2019-05-16 2020-11-18 CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH Driver assistance system of a forage harvester
DE102020000725B4 (en) * 2020-02-04 2021-10-28 Maschinenfabrik Bernard Krone GmbH & Co. KG Agricultural working machine with a measuring arrangement, measuring arrangement for the agricultural working machine and method for measuring a contour of a moving component of the agricultural working machine
DE102020129795A1 (en) 2020-08-25 2022-03-03 Deere & Company Forage harvester with conditioning rollers and wear sensor
DE102021120665A1 (en) 2021-08-09 2023-02-09 Deere & Company Arrangement for detecting the sharpness and/or the distance between knives of a chopper drum of a forage harvester and their rotational position and/or speed

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0943888A2 (en) * 1998-03-20 1999-09-22 Deere & Company Device for monitoring the distance between two magnetic conductive pieces moveable relative to each other
EP1442652A1 (en) * 2003-01-30 2004-08-04 Deere & Company Device for measuring and/or controlling the clearance between a counter knife and a cutting chopper
DE10346412A1 (en) * 2003-10-07 2005-05-25 Deere & Company, Moline Harvesting machine with a monitoring device for monitoring the sharpness of cutting blades and / or their distance from a counter-blade

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD286737B5 (en) 1989-08-11 1993-09-16 Agritechnik Ing Betrieb METHOD FOR DETERMINING THE SHARPNESS OF HAECKSELMESSERN
DD286735A5 (en) 1989-08-11 1991-02-07 Kombinat Fortschritt Landmaschinen Veb Erntemaschinen Neustadt,De METHOD FOR DETERMINING THE SHARPNESS OF HAECKSELMESSERN
DE102004016089B4 (en) 2004-04-01 2012-12-06 Deere & Company Device for adjusting the position of a counter-cutting edge relative to a chopping device
DE102011005317B4 (en) 2011-03-09 2017-08-17 John Deere GmbH & Co. KG Measuring system for determining the state of wear of chopping knives

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0943888A2 (en) * 1998-03-20 1999-09-22 Deere & Company Device for monitoring the distance between two magnetic conductive pieces moveable relative to each other
EP1442652A1 (en) * 2003-01-30 2004-08-04 Deere & Company Device for measuring and/or controlling the clearance between a counter knife and a cutting chopper
DE10346412A1 (en) * 2003-10-07 2005-05-25 Deere & Company, Moline Harvesting machine with a monitoring device for monitoring the sharpness of cutting blades and / or their distance from a counter-blade

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014218408A1 (en) 2015-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1022370B1 (en) ARRANGEMENT FOR DETECTING THE SHARP OF HACKSELMESSERN
DE102011005317B4 (en) Measuring system for determining the state of wear of chopping knives
DE102009029675B4 (en) Device and method for detecting the sharpness of chopper knives
EP1442652B1 (en) Device for measuring and/or controlling the clearance between a counter knife and a cutting chopper
DE102010037915A1 (en) Device for determining the sharpness of cutting knives
EP2764767A2 (en) Agricultural harvester, in particular chaff cutter
EP3363281A1 (en) Detection system for detecting wear of a chopping mechanism
EP3738427B1 (en) Cutter sharpness detection device
BE1025031B1 (en) Arrangement for detecting the degree of wear of chopping blades of a chopper drum of a forage harvester
DE102004016089B4 (en) Device for adjusting the position of a counter-cutting edge relative to a chopping device
EP3498080B1 (en) Forage harvester
DE102019112968A1 (en) Cutting sharpness detection device
DE102020129795A1 (en) Forage harvester with conditioning rollers and wear sensor
DE19812271B4 (en) Device for monitoring the distance between a knife of a rotating cutting drum and a counter-cutting edge of a harvester
DD286737B5 (en) METHOD FOR DETERMINING THE SHARPNESS OF HAECKSELMESSERN
EP1537772B1 (en) Chopping device with sharpening device
BE1028680B1 (en) Control arrangement for a grinding device and a device for adjusting the position of a shearbar relative to a chopping device of a forage harvester
DE102019112973A1 (en) Driver assistance system of a forage harvester
EP3861849B1 (en) Agricultural working machine with a measuring arrangement, measuring arrangement for the agricultural working machine and method for measuring the contour of a moving component of the agricultural working machine
EP3706546A1 (en) Pick-up with metal detector
BE1029616B1 (en) Arrangement for detecting the sharpness and/or the distance between knives of a chopper drum of a forage harvester and their rotational position and/or speed
DE102014221465B4 (en) grinding device
EP4483702A1 (en) Chaff cutter
DE102023115523A1 (en) forage harvester
WO1998047345A1 (en) Method and device for measuring a gap in agricultural machines