SE535699C2 - Lantbruksredskap samt metod för bearbetning av jord - Google Patents

Description

20 25 30 535 B99 2 anpassa hur mycket jorden ska jämnas ut på efter förhållandena på det enskilda fältet och efter hur mycket grovt material som finns på markytan.

Om utjämningstallrikarna ställs för högt i förhållande till jordytan, kommer fårorna och åsarna från den sista radens pinnar att till stor del kvarstå. Om utjämningstallrikarna däremot ställs för lågt i förhållande till jordytan, kommer nya fåror och åsar att bildas av utjämningstallrikarna.

Inställning av utjämningstallrikarna kräver emellertid att den utjämnade jorden inspekteras, vilket är svårt att göra från traktorhytten, då den aktuella ytan inte sällan befinner sig omkring tio meter bakom traktorn, och förarens observationsposition vanligen är ett par meter ovanför markytan, vilket gör det svårt att uppfatta formen hos den utjämnade jorden. Föraren måste således stanna traktorn och ta sig ut och bakom ekipaget för att inspektera formen hos den utjämnade jorden, varefter inställningen ändras, ekipaget körs fram ett stycke och ny inspektion görs. Förfarandet upprepas tills godtagbar inställning uppnåtts, och eventuellt även vid ytterligare tillfällen, eftersom förhållandena kan skilja sig åt mellan olika partier av ett fält.

Det finns således ett behov av lösningar som kan underlätta inställning av jordbearbetande verktyg, såsom utjämnare, hos en lantbruksmaskln.

Sammanfattning Ett ändamål med detta dokument är att lindra eller eliminera problemen med känd teknik.

Ett särskilt ändamål är att underlätta för en användare att åstadkomma en önskad ytjämnhet.

Uppfinningen definieras av de bifogade självständiga patentkraven.

Utföringsforrner framgår av de bifogade osjälvständiga patentkraven samt av den följande beskrivningen och av de bifogade ritningarna.

Enligt en första aspekt åstadkoms ett lantbruksredskap omfattande minst ett jordbearbetande verktyg och minst ett verktyg med i huvudsak utjämnande funktion, anordnat att bearbeta jord, över vilken lantbruksredskapet förflyttas. Lantbruksredskapet omfattar en ytjämnhets- avkännare för avkänning av en ytjämnhet hos nämnda jord, efter att denna bearbetats med nämnda jordbearbetande verktyg och utjämnats med 10 15 20 25 30 535 B99 3 nämnda utjämningsverktyg, samt en med ytjämnhetsavkännaren förbunden indikator anordnad att åstadkomma en indikation på nämnda ytjämnhet.

Ytjämnhetsavkännarna sitter anordnade bakom den rad av reskap som är anordnade att åstadkomma den önskade ytjämnheten, sett i färdriktningen.

Genom att känna av ytjämnheten och åstadkomma en indikation pà denna, är det möjligt även för en användare som befinner sig på avstånd från den bearbetade jorden att kontinuerligt uppfatta vilken ytjämnhet som åstadkommits. Alternativt är det möjligt att mata indikationen till en styrenhet för styrning av verktyget i förhållande till ytjämnheten och/eller för presentation för användaren Lantbruksredskapet kan vara av sådan art att det, vid användning, åstadkommer minst två i en färdriktning löpande fåror, vilka är åtskiljda av en ås, och varvid nämnda ytjämnhetsavkännare är anordnad att avkänna en höjdskillnad mellan ett bottenparti hos en av nämnda fåror och ett topparti hos nämnda ås.

Genom att mäta höjdskillnad mellan bottenparti och topparti, åstad- koms ett praktiskt användbart och intuitivt förståeligt mått på ytjämnheten.

Ytjämnhetsavkännaren kan omfatta första avkänningsorgan, anordnat att avkänna nämnda bottenparti samt andra avkänningsorgan, anordnat att avkänna nämnda topparti.

Genom att ha olika avkänningsorgan för bottenparti respektive topparti, kan en enkel och robust mätanordning åstadkommas.

Lantbruksredskapet kan vidare omfatta en styrenhet, anordnad att motta en signal från nämnda ytjämnhetsavkännare, och att baserat på signalen åstadkomma en indikation på nämnda ytjämnhet till en användare och/eller till en extern enhet, såsom en behandlingsenhet eller aktuator.

Genom att åstadkomma en styrenhet, kan ett flexibelt system åstadkommas, vilket möjliggör behandling och presentation av insamlade sensordata.

Styrenheten kan vara anordnad att åstadkomma en styrsignal för inställning av ett läge hos verktyget.

Genom att låta styrenheten åstadkomma en styrsignal för inställning av verktygets läge, är det möjligt att åstadkomma ett lantbruksredskap som 10 15 20 25 30 535 B98 4 automatiskt ställer in rätt verktygsläge och därmed upprätthåller en önskad ytjämnhet.

Vidare är det möjligt att integrera både avkänning och styrning i en enda styrenhet för hela lantbruksredskapet. lndikatorn kan vara anordnad att indikera nämnda ytjämnhet till en användare.

Genom att åstadkomma en indikering för användaren, ges användaren möjlighet att besluta om justering av verktyget är nödvändig eller inte. En sådan indikering är även lämpad för enkla Iantbruksredskap, vilka redan har en aktuator för tjärrjustering av verktygshöjd, och där man önskar komplettera med en avkännare och indikeringsanordning.

Ytjämnhetsavkännaren kan omfatta minst en kontaktfri avståndsmätenhet.

Kontaktfria avståndsmätenheter har välkänd funktion och utsätts för förhållandevis litet slitage.

Alternativt, eller som ett komplement, kan ytjämnhetsavkännaren omfatta anliggningsorgan, utformat att ligga an mot jordytan.

Ytjämnhetsavkännare som utnyttjar anliggning mot jordytan kan visserligen vara utsatta för något slitage, men kan â andra sidan göras helt mekaniska, vilket innebär att det inte är nödvändigt att elektrifiera lantbruksredskapet.

Enligt en andra aspekt åstadkoms en metod för bearbetning av jord med hjälp av ett lantbruksredskap omfattande minst ett jordbearbetande verktyg och minst ett verktyg med i huvudsak utjämnande funktion. Metoden omfattar att kontinuerligt avkänna en ytjämnhet hos jorden, efter att jorden bearbetats med nämnda jordbearbetande verktyg och utjämnats med nämnda utjämningsverktyg, och att baserat på nämnda avkänning, justera ett läge för verktyget.

Kort beskrivninq av ritningalg Fig 1 visar ett känt lantbruksredskap, sett snett bakifrån.

Fig 2 visar schematiskt ett system omfattande en traktor 2 och ett lantbruksredskap 1, samt en ytjämnhetsavkännare 20. 10 15 20 25 30 535 B99 5 Fig 3 visar schematiskt en ytjämnhetsavkännare enligt en första utföringsform.

Fig 4 visar schematiskt en ytjämnhetsavkännare enligt en andra utföringsform.

Fig 5 visar schematiskt en helmekanisk ytjämnhetsavkännare, som är baserad på den andra utföringsformen.

Beskrivning av utföringsformer Med hänvisning till fig 1 visas ett känt Iantbruksredskap 1 i form av en kultivator, vilket är avsett att via en kopplingsanordning 3 dras efter ett dragfordon, såsom en traktor 2. Lantbruksredskapet 1 har en ram 12, ett flertal kultivatorpinnar 10 samt en uppsättning utjämnartallrikar 11, vilka är anordnade längst bak, sett i lantbruksredskapets färdriktning F.

Med hänvisning till fig 2, visas ett system omfattande en traktor 2 som är kopplad till ett Iantbruksredskap 1, vilket har jordbearbetande verktyg 10, 11, varav en bakre rad utgörs av särskilda utjämnare 11, samt är försett med en ytjämnhetsavkännare 20 för detektion av ytjämnhet, som skall beskrivas närmare i det följande.

Ytjämnhetsavkännaren 20 omfattar en detektor 21, samt kan ingå i ett system omfattande en styrenhet 22, en presentationsenhet 23, en inmatningsenhet 24 samt en aktuator 25.

Med hänvisning till fig 3 visas en utföringsforrn där en beröringsfri detektor 21 utnyttjas. Den beröringsfria detektorn kan exempelvis utnyttja ultraljud, radar eller laserljus för att mäta avståndet mellan detektorn och jordytan. Vidare kan detektorn 21 omfatta första 21a respektive andra 21b detektorer. Den första detektorn 21a kan vara anordnad vid en position som befinner sig rakt bakom exempelvis en av den bakersta radens pinnar 10, för att mäta avståndet till ett bottenparti hos en av pinnen 10 bildad fåra. Den andra detektorn 21b kan vara anordnad vid en position som befinner sig mitt emellan två pinnar, för att mäta avståndet till ett topparti hos en av pinnarna bildad ås.

Skillnaden mellan måtten från de första 21a respektive andra 21b detektorerna indikerar ytjämnheten. 10 15 20 25 30 535 B99 6 Detektorn 21, 21a, 21b kan omfatta en sändare för radar, ultraljud eller laserljus samt en mottagare för radar, ultraljud respektive laserljus. Sådana avståndsdetektorer är i sig kända och behöver inte beskrivas närmare.

Exempelvis kan sådana ultraljudsdetektorer som används som parkeringshjälpmedel på bilar utnyttjas.

Sändaren och mottagaren kan vara integrerade i en fysisk enhet, vilken kan vara anordnad på en från Iantbruksmaskinens ram utskjutande arm. Armen kan sträcka sig nedåt mot jordytan. Detektorerna 21a, 21 b kan vara anordnad på varsin arm.

Det är även möjligt att åstadkomma en avståndssensor baserat på kamerateknik, exempelvis stereokamerateknik. Ett annat alternativ är att utnyttja en kamera som registrerar ett på jordytan projicerat ljusmönster.

Styrenheten 22 kan vara anordnad att ta emot signaler från de olika detektorerna 21, 21a, 21 b. Signalerna kan skickas vidare till presentations- enheten 23, som presenterar dessa för användaren, exempelvis där denne sitter i en traktorhytt. I en utföringsform kan signalen presenteras i form av en s k diodstapel, där ytjämnheten visas med lampor som tänds och släcks selektivt i förhållande till ett nolläge. Nolläget kan representera plan jordyta eller en förutbestämd ytjämnhet. I en annan utföringsform kan signalen presenteras via en bildskärm, antingen i form av en diodstapel, som värden eller diagram. I en sådan utföringsform är det möjligt att visa både en ögonblicksbild (diodstapeln) och historiska data/trend.

Baserat på det som visas på presentationsenheten 23 kan använd- aren, via inmatningsenheten 24 styra en aktuator 25 som ställer in verktygets 10, 11 läge. Aktuatorn kan vara hydrauliskt, pneumatiskt, elektriskt eller mekaniskt verksamgörbar. Exempelvis kan aktuatorn vara av sådan typ som förekommer i ovan nämnda lantbruksredskap benämnt TopDown.

I en utföringsform kan inmatningsenhet 24 och aktuator 25 vara anslut- na till styrenheten 23. I en sådan utföringsforrn kan inmatningsenheten 24 och presentationsenheten 23 vara integrerade med varandra. exempelvis i form av en pekskärm. len annan utföringsform kan inmatningsenheten 24 och aktuatorn 25 utgöra delar av ett separat system, vilket är skiljt från ett system som omfattar 10 15 20 25 30 535 B99 7 ytjämnhetsavkännaren 20, dess eventuella styrenhet 22 och presentationsenheten 23. Exempelvis kan inmatningsenheten 24 och aktuatorn 25 vara av sådan typ som förekommer i ovan nämnda lantbruksredskap benämnt TopDown.

I en utföringsform kan aktivering av aktuatorn 25 och därmed justering av verktyget 10, 11 åstadkommas endast via inmatningsenheten 24. Detta kan då göras efter att användaren observerat att presentationsenheten 23 indikerat en ytjämnhet som är oönskad. l en annan utföringsform kan aktivering av aktuatorn 25 och därmed justering av verktyget 10, 11 åstadkommas automatiskt via styrenheten 22, som svar på att signalen från detektorn 21, 21a, 21b indikerar en ytjämnhet som awiker från vad som är förutbestämt. i en sådan utföringsform kan användaren ges möjlighet att ställa in en önskad ytjämnhet, som styrenheten 22 kan verka för att upprätthålla.

Med hänvisning till tig 4 kommer nu en utföringsform som utnyttjar anliggning mot jordytan att beskrivas. Ytjämnhetsavkännaren 20' omfattar här ett par släparmar 201, 202, vilka har en respektive fri ände, vilken är anord- nad att ligga an mot jordytan samt en respektive infästningsände, med vilka släparmarna är infästa i ett ok eller en tvärbalk 203. Släparmarna 201, 201 kan vara utformade av ett flexibelt material, såsom plast, gummi eller plåt. De kan utformas så att de erhåller en avlång kontaktyta (exempelvis 5-30 cm) mot jorden. Tvärbalken 203 är i sin tur vridbar kring ett vridningscentrum 207 relativt en basdel 204, som i sin tur är fäst vid lantbruksredskapets ram.

Släparmarnas 201, 202 infästning på tvärbalken kan vara justerbar för att möjliggöra mätning på olika bredd. Alternativt kan tvärbalkens längd vara justerbar, exempelvis genom en teleskopfunktion. Enligt ytterligare en variant kan tvärbalken och släparmarna vara utbytbara.

Som alternativ till släparmarna kan någon form av hjul eller medar användas.

Tvärbalken kan vara vridbart infäst samt försedd med en vinkelgivare, vilken i sin tur åstadkommer en signal till en styrenhet 22 enligt vad som beskrivits ovan. Vinkelgivare är i sig kända. 10 15 20 25 30 535 B99 8 Med hänvisning till fig 5, är det möjligt att åstadkomma en helmekanisk ytjämnhetsavkännare 21' genom att förbinda en visare 205 med tvärbalken 203 samt anordna en fast eller inställbar referens 206 på basdelen 204 eller lantbruksredskapets ram. Genom att observera visarens position 205 i förhållande till referensen 206 kan användaren avgöra huruvida ytjämnheten är i enlighet med vad som är önskvärt eller om den avviker därifrån.

Användaren kan då justera verktyget 10, 11, såsom beskrivits ovan.

Det inses att ett stort antal utföringsformer kan åstadkommas inom ramarna för det skyddsomfång som definieras av patentkraven. Exempelvis kan en lantbruksmaskin vara försedd med en enda ytjämnhetsavkännare, varvid justering av samtliga lantbruksmaskinens verktyg kan göras baserat på ytjämnhetsavkännaren.

Enligt en annan utföringsform, kan lantbruksredskapet omfatta två, tre eller fler sektioner, vilka kan vara sidosektioner och/eller i längdrlktningen àtskiljda sektioner, varvid varje sektion har en verktygsuppsättning och en ytjämnhetsavkännare och varvid varje sektions verktygsuppsättning är individuellt justerbar.

Vidare kan avkänning och justering för varje individuellt verktyg åstadkommas.

Det inses vidare att uppfinningen kan tillämpas för inställning av arbetsdjup för verktyg 10, 11 i forrn av kultivatorpinnar10, harvpinnar, skär (ej visat), pinnar uppbärande utjämningsverktyg (såsom “Crossboard®-pinnar“ - ej visat), såbillar (ej visat), vältformande delar (ej visat), fingertallrikar, såtallrikar (ej visat) eller andra tallriksverktyg och krattor (ej visat).

Uppfinningen är särskilt lämnad för inställning av verktyg 11 som har en huvudsakligen utjämnande funktion, och som är avsedda att utjämna jordytan efter det att jorden bearbetats av ett eller flera verktyg 10 som har huvudsakligen uppluckrande, plöjande eller skärande funktion.

Det inses vidare att uppfinningen kan användas både på rena jordbearbetande lantbruksredskap, och på kombinerade jordbearbetande och exempelvis sàende eller planterande lantbruksredskap.

Styrenheten kan vara av enklare eller mer komplex typ. Enligt en utföringsform kan styrenheten omfatta en behandlingsenhet, medan den, 10 15 535 B99 9 enligt en annan utföringsform, kan vara väsentligen avskaffad. Det inses att en elektronisk indikering av ytjämnheten kan åstadkommas utan styrenhet, exempelvis genom att en detektor 21, 21a, 21b eller vinkelgivare direkt åstadkommer en signal som representerar höjdskillnaden mellan bottenpartiet och toppartiet.

Enligt en utföringsform kan styrenheten vara anordnad på Iantbruksredskapet. och kan även utgöra styrenhet för andra funktioner hos Iantbruksredskapet.

Enligt en annan utföringsform kan styrenheten vara anordnad på dragfordonet, och även utgöra styrenhet för andra funktioner hos lantbruksredskapet och/eller dragfordonet.

Lantbruksredskapet kan användas i en metod för bearbetning av jord 100, där ytjåmnheten hos jorden 100 kontinuerligt avkänns omedelbart (dvs med samma maskin) efter det att jorden bearbetats, och där, baserat på denna avkänning, verktygets läge justeras.

Claims (9)

10 15 20 25 30 535 B99 1 O PATENTKRAV

1. Lantbruksredskap (1), omfattande minst ett jordbearbetande verktyg (10,), och minst ett verktyg (11) med i huvudsak utjämnande funktion, anordnat att bearbeta jord (100), över vilken lantbruksredskapet förflyttas, kännetecknat av en ytjämnhetsavkännare (20) för avkänning av en ytjämnhet hos nämnda jord (100), efter att denna bearbetats med nämnda jordbearbetande verktyg (10) och utjämnats med nämnda utjämningsverktyg (11), samt en med ytjämnhetsavkännaren (20) förbunden indikator (23, 205) anordnad att åstadkomma en indikation på nämnda ytjämnhet.

2. Lantbruksredskap enligt krav 1, varvid lantbruksredskapet (1) är av sådan art det, vid användning, åstadkommer minst två i en färdriktning löpande fåror, vilka är åtskiljda av en ås, och varvid nämnda ytjämnhetsavkännare (20) är anordnad att avkänna en höjdskillnad mellan ett bottenparti (101) hos en av nämnda fåror och ett topparti (102) hos nämnda ås.

3. Lantbruksredskap enligt krav 2, varvid nämnda ytjämnhetsav- kännare omfattar första avkänningsorgan (21a, 201), anordnat att avkänna nämnda bottenparti (101) samt andra avkänningsorgan (21b, 202), anordnat att avkänna nämnda topparti (102).

4. Lantbruksredskap enligt något av föregående krav, vidare omfattande en styrenhet (22), anordnad att motta en signal från nämnda ytjämnhetsavkännare (20, 21), och att baserat på signalen åstadkomma en indikation på nämnda ytjämnhet till en användare och/eller till en extern enhet (23, 25).

5. Lantbruksredskap enligt krav 4, varvid styrenheten (22) är anordnad att åstadkomma en styrsignal för inställning av ett läge hos verktyget (10, 11). 10 15 20 25 535 B99 11

6. Lantbruksredskap enligt något av föregående krav, varvid nämnda indikator (23, 205) är anordnad att indikera nämnda ytjämnhet till en användare.

7. Lantbruksredskap enligt något av föregående krav, varvid nämnda ytjämnhetsavkännare (20) omfattar minst en kontaktfri avståndsmätenhet (21 a, 21 b).

8. Lantbruksredskap enligt något av krav 1-6, varvid nämnda ytjämnhetsavkännare (20) omfattar anliggningsorgan (201, 202), utformat att ligga an mot jordytan.

9. Metod för bearbetning av jord med hjälp av ett lantbruksredskap (1) omfattande minst ett jordbearbetande verktyg (10, ) och minst ett verktyg (11) med i huvudsak utjämnande funktion, kännetecknad av att kontinuerligt avkänna en ytjämnhet hos jorden (100), efter att jorden bearbetats med nämnda jordbearbetande verktyg (10) och utjämnats med nämnda utjämningsverktyg (11), och att baserat på nämnda avkänning, justera ett läge för verktyget (10, 1 1).