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Die
Erfindung betrifft ein System zur Einstellung der Schnitthöhe einer
Schneidtrommeleinheit mit einer Schneidtrommel, einem auf mindestens
einem Stützelement,
das auf dem Boden gestützt
wird und daran entlang beweglich ist, gestützten ersten Rahmen, einem
die Schneidtrommel stützenden
zweiten Rahmen, einem Stellglied mit einem mit dem ersten Rahmen
verbundenen ersten Teil und einem mit dem zweiten Rahmen verbundenen
zweiten Teil, wobei ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten
Teil einstellbar ist.
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Herkömmliche
Mähmaschinen
weisen eine befestigte Schneidtrommeleinheit oder mehrere Einheiten auf.
Solche Maschinen bewegen in der Regel die Schneidtrommeleinheit
neben der Maschine über
den Boden. Gras unterhalb der Schneidtrommeleinheit wird abgemäht, während sich
die Maschine vorwärts
bewegt. Herkömmliche
Trommelmäherfahrzeuge
können
mehrere Armglieder enthalten, die sich von dem Fahrzeug aus erstrecken,
wobei jeder Arm eine an seinem äußeren Endteil
befestigte Schneidtrommeleinheit aufweist.
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Die
Schneidtrommeleinheiten enthalten in der Regel vordere und hintere
Kufen oder Rollen, die die Schneidtrommeleinheit stützen oder
während
des Mähvorgangs über die
Bodenfläche
tragen. Solche Fahrzeuge und Schneidtrommeleinheiten werden zum
Beispiel in den US-Patenten 5,343,680; 5,412,931 und 5,459,984 offenbart.
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Die
GB-A-1,180,38 zeigt einen Rasenmäher
mit einem Drehzylinder, der eine Reihe von Messern aufweist, die
um seinen Umfang herum angebracht sind und sich in einer allgemeinen
Längsrichtung
erstrecken, wobei an dem Fahrgestell der Maschine ein festgelegtes
Messer getragen wird, wodurch die Höhe, auf der das Messer getragen
wird, eingestellt werden kann und Mittel zur Einstellung der Beziehung
der Schneidvorrichtung und der Grundplatte unabhängig vom Messer bereitgestellt
werden können.
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Herkömmliche
Schneidtrommeleinheiten stellen mehrere Messer bereit, die zur Bildung
einer allgemein zylindrischen Trommel, die sich um eine Querachse
dreht, miteinander verbunden sind. Die Messer passieren in unmittelbarer
Nähe zu
einer Gegenschneide, um eine Scherenwirkung zum Schneiden von Pflanzengut,
wie zum Beispiel Gras, zu erzeugen. Ein Rahmen nimmt in der Regel
die Trommel und die Gegenschneide auf. Räder, Rollen oder Kufen sind
mit dem Rahmen verbunden, um den Boden in Eingriff zu nehmen oder darüber zu rollen
und so die Trommel und die Gegenschneide in einer vorbestimmten
Höhe über dem
Boden funktionell zu stützen.
Die Höhe,
in der Gras geschnitten wird, wird deshalb durch die Höhe bestimmt,
in der die Räder,
Rollen oder Kufen einen Rahmen, eine Trommel und eine Gegenschneide über den
Boden tragen.
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Schneidtrommeleinheiten
werden in der Regel zum Mähen
von Golfplätzen
oder anderen Bereichen verwendet, in denen ein relativ niedriger
und genauer Schnitt wünschenswert
ist.
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Um
einen Schnitt von hoher Qualität
und einen Schnitt, der für
mehrere Schneidtrommeleinheiten und über Mähgänge von einer Maschine mit
mehreren Schneidtrommeleinheiten gleichmäßig ist, zu erzeugen, ist es
erforderlich, dass die Schnitthöhe
für jede
Schneidtrommeleinheit ordnungsgemäß eingestellt wird. Es ist bekannt,
dass Trommelmäher
einen Einstellmechanismus zur Einstellung der Trommelmähhöhe aufweisen. Eine
Art von Höheneinstellmechanismus
verwendet mehrere vertikal ausgerichtete Löcher für einen Schneideinheitsrahmen.
Die Rollen sind mit einem Montageglied oder einer Montageplatte
verbunden, das bzw. die eine Öffnung
enthält.
Die Montageplatte ist durch Einführen
eines Stifts durch sowohl die Montageplattenöffnung als auch eines der durch
den Schneideinheitsrahmen definierten Löcher mit dem Rahmen verbunden.
Die Schnitthöhe
kann durch Einführen
des Stifts durch ein anderes Loch im Rahmen geändert werden. Andere Arten
von Höheneinstellmechanismen
verwenden Gewindebolzen, die die Einstellhöhe unter Verwendung auf den
Bolzen in Eingriff stehender Muttern einstellen und die zur Abstützung eines
Teils des Rahmens positionierbar sind, so dass die Schneidtrommeleinheit
in der gewünschten
vertikalen Position bezüglich der
Rollen sicher gehalten wird. Ein Schraubenschlüssel wird zur Einstellung der
Muttern in Positionen auf den Bolzen verwendet, um dadurch die Schnitthöhe einzustellen.
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Eine
andere Art von Schneidtrommeleinheit verwendet einen geschlitzten
Montagearm, der mit den Rollen verbunden ist. Ein von dem Schlitz
aufgenommener Bolzen wird zur Einstellung der Höhe durch Lösen des Bolzens und Verschieben
des Gleitmontagearms in eine neue Position verwendet.
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Bei
allen Schnitthöheneinstellungen
gibt es ein allgemein akzeptiertes und gebräuchliches Verfahren zur Bestimmung
der bestehenden Schnitthöhe
einer Schneidtrommeleinheit und zur Bestimmung, wie weit sie zu
einer Zieleinstellung verstellt werden muss. Bei der Schnitthöheneinstellprozedur
wird in der Regel eine Messstange so an der Gegenschneide befestigt,
dass die Oberseite der Stange parallel zu einer vorderen, horizontalen
Position der Gegenschneide und im gewünschten Abstand unter der Schneidkante
der Gegenschneide ist. Dann werden die vorderen und hinteren Rollen
so eingestellt, dass sie mit der Oberseite der Messstange in Kontakt
kommen.
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Die
Einstellungsbeziehung zwischen den vorderen und hinteren Rollen – bezüglich der
Schneidtrommel selbst – wird
oftmals als der „Angriffswinkel" für die Gegenschneide
bezeichnet. Diese Beziehung bezieht sich auf die relative Neigung
(von vorne nach hinten) oder den Winkel der Gegenschneide bezüglich der
Bodenfläche.
Der Winkel des Gegenschneidenangriffs ist ein wichtiger Parameter,
der die Schnittqualität
und -effektivität
beeinflusst. Bei der Änderung
der Schnitthöhe
muss der Angriffswinkel berücksichtigt
werden.
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Trommeleinstellungen
werden regelmäßig überprüft, und
Einstellungen erfolgen als eine Vorbeugungsmaßnahme zur Gewährleistung
einer optimalen Schnittqualität,
als eine Reaktionsmaßnahme,
wenn eine schlechte Schnittqualität erfasst wird, und wenn eine
Trommelbeschädigung
auftritt. Des Weiteren sind Trommeleinstellungen dann erforderlich,
wenn einer Schneidtrommeleinheit eine neue Aufgabe zugeordnet wird,
das heißt
wenn sie zum Schneiden einer anderen Grasart oder von Gras auf eine
andere Höhe
eingestellt wird. Für
die neue Aufgabe könnte
eine Schneidtrommeleinheit zum Beispiel von einer für einen
Golfplatz-Fairway geeigneten Einstellung zu einer für ein Golfplatz-Grün geeigneten
Einstellung neu eingestellt werden, wobei die beiden Flächen verschiedene
Grashöhenanforderungen
besitzen. Die Auslegung für
eine neue Aufgabe einer Schneidtrommeleinheit ist jedoch zeitaufwendig.
Um die Auslegung von Schneidtrommeleinheiten für neue Aufgaben zu vermeiden,
besitzen viele Golfplätze
Schneidtrommeleinheiten oder Schneidmaschinen, die besonderen Grasanforderungen
zugeordnet oder dafür
voreingestellt bleiben, das heißt
eine eigens bestimmte Gruppe von Schneideinheiten für verschiedene
Flächen
des Golfplatzes. Diese Technik erfordert mehrere Schneideinheiten
oder Schneidmaschinen. Mehrere Schneideinheiten oder Schneidmaschinen
können zu
höheren
Investitionskosten und Wartungskosten führen.
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Die
Erfinder der vorliegenden Schrift haben erkannt, dass ordnungsgemäße Mähereinstellungen durch
manuelle Einstellungsverfahren oftmals schwer zu erzielen sind.
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Die
Erfinder der vorliegenden Schrift haben erkannt, dass die Schnitthöheneinstellung
eine Einstellung ist, die genau und präzise erfolgen muss, aber an
einzelnen Mähtrommeln
auch schwer zu bewerkstelligen ist.
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Die
Erfinder der vorliegenden Schrift haben erkannt, dass die Genauigkeit
und Präzision
dieser Einstellungen durch automatisierte Einstellungen verbessert
werden können.
Die Erfinder der vorliegenden Schrift haben erkannt, dass ein Bedarf
an einer dynamischen Einstellung und einem dynamischen Leistungsvermögen für Mehrfachflächenmäher oder
Mäher,
die mehrere Flächen
mähen können, besteht.
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Die
Erfinder der vorliegenden Schrift haben erkannt, dass ein Bedarf
daran besteht, in der Lage zu sein, einer Schneidtrommeleinheit
oder -einheiten dynamisch eine neue Aufgabe zuzuordnen, um einer
einzigen Maschine zu gestatten, mehrere Flächenarten mit verschiedenen
Einstellungsanforderungen der Schneidtrommeleinheit zu mähen.
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Die
Erfinder der vorliegenden Schrift haben den Bedarf an einer Verbesserung
des Einstellprozesses, um eine kürzere
Einstellzeit, leichte Einstellung und verbesserte Trommelbetriebsqualität zu gewährleisten,
erkannt.
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Die
Erfinder der vorliegenden Schrift haben erkannt, dass die Leichtigkeit,
Geschwindigkeit, Genauigkeit und Präzision der Schnitthöheneinstellungen
einer Schneidtrommeleinheit durch eine automatisierte Einstellung
verbessert werden können.
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Die
mit der Erfindung zu lösende
Aufgabe besteht darin, irgendeines oder alle dieser Bedürfnisse
zu erfüllen.
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Das
Problem wird gemäß der Erfindung
durch die Lehre der Ansprüche
1 bzw. 7 gelöst,
während
Merkmale, die zur vorteilhaften Herausbildung der Lösung führen, in
den weiteren Ansprüchen
angeführt
werden.
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Die
Erfindung stellt ein System zur Einstellung der Schnitthöhe der Trommel
einer Schneidtrommeleinheit bereit. Die Schneidtrommeleinheit kann
von einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Traktor, einzeln oder
als eine einer Mehrzeit von Schneidtrommeleinheiten getragen werden
oder daran befestigt sein, oder kann in einem Aufsitzrasenmäher, einem
handgeführten
Rasenmäher
oder einem Rasentraktor auch einzeln oder als eine einer Mehrheit
von Schneidtrommeleinheiten enthalten sein.
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Das
System enthält
eine Schneidtrommel, einen auf mindestens einem Stützelement,
das auf dem Boden gestützt
wird und daran entlang beweglich ist, gestützten ersten Rahmen und einen
die Schneidtrommel stützenden
zweiten Rahmen. Die Schneidtrommel kann durch einen oder mehrere
Hydraulikmotoren, Elektromotoren, durch den Zugantrieb der Mähmaschine
oder des Fahrzeugs oder durch irgendeinen anderen Antrieb zur Drehung
angetrieben werden.
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Weiterhin
enthält
das System ein Stellglied mit einem mit dem ersten Rahmen verbundenen
ersten Teil und einem mit dem zweiten Rahmen verbundenen zweiten
Teil, wobei ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Teil
einstellbar ist. Das Stellglied enthält einen Antriebsmechanismus,
der aktiviert wird, um den Abstand einzustellen.
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Bei
dem Antriebsmechanismus handelt es sich vorzugsweise um einen Schrittmotor
und einen Gewindespindel-Mechanismus,
der von dem Schrittmotor zum Ausfahren und Einziehen angetrieben
wird, wobei der Motor und die Gewindespindel mit dem ersten und
zweiten Teil wirkverbunden sind.
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Vorzugsweise
ist das Stellglied eines von zwei Stellgliedern, wobei ein Stellglied
an jedem Ende der Trommel angeordnet ist und die Stellglieder jeweils
einen mit dem ersten Rahmen verbundenen ersten Teil und einen mit
dem zweiten Rahmen verbundenen zweiten Teil aufweisen, wobei ein
Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Teil einstellbar ist,
und mit einem Antriebsmechanismus, der zum Einstellen des Abstands aktiviert
wird.
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Das
System kann einen präzisen
Positionssensor und eine Steuerung enthalten, wobei der präzise Positionssensor
mit der Steuerung signalverbunden ist, wobei die Steuerung mit dem
Stellglied signalverbunden ist, um den Abstand auf Grundlage eines
Positionssignals vom Sensor präzise
einzustellen.
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Der
Sensor kann einen optischen Kodierer mit einem Lesekopf, der mit
der Steuerung signalverbunden ist, und einer optischen Scheibe,
die zum Drehen mit einer Ausgangswelle des Schrittmotors angeordnet ist,
umfassen.
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Das
System kann mindestens eine Strebe enthalten, die schwenkbar mit
dem ersten Rahmen und schwenkbar mit dem zweiten Rahmen verbunden
ist. Die Strebenlänge
zwischen den Schwenkverbindungen mit dem ersten und zweiten Rahmen
definiert die leichte Drehung des zweiten Rahmens bezüglich des
ersten Rahmens zur Änderung
des „Angriffswinkels" oder Annäherungswinkels
der Trommel und der Gegenschneide zu den Grashalmen derart, dass
er sich in einem vorteilhaften Winkel über dem Schnitthöheneinstellungsbereich
befindet.
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Vorzugsweise
umfasst die mindestens eine Strebe zwei Streben, wobei eine der
beiden Streben an jedem Ende des zweiten Rahmens angeordnet ist.
Jede Strebe ist schwenkbar mit dem ersten Rahmen und schwenkbar
mit dem zweiten Rahmen verbunden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst das mindestens eine Stützelement
eine erste Rolle und eine zweite Rolle und der erste Rahmen umfasst
ein beabstandetes Paar Plattenanordnungen, die durch die erste Rolle
auf einer Rückseite
und durch die zweite Rolle auf einer Vorderseite miteinander verbunden
sind. Der zweit Rahmen umfasst ein beabstandetes Paar Befestigungsplatten,
die durch die Schneidtrommel miteinander verbunden sind, wobei die
Befestigungsplatten zwischen den Plattenanordnungen angeordnet sind.
Die Streben sind jeweils an einer rückwärtigen Stelle daran mit einer
der Plattenanordnungen und an einer vorderen Stelle daran mit einer
benachbarten der Befestigungsplatten verstiftet.
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Gemäß der Ausführungsform
ist jede der Plattenanordnungen in Horizontaldimension einstellbar,
um zusätzliche
Zubehörteile,
wie zum Beispiel einen Aufbereiter, zu befestigen. Ein Zubehörteil kann
eine Vorrichtung sein, die das Gras kurz bevor es durch die Trommel
und Gegenschneide geschnitten wird berührt oder darauf einwirkt.
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Die
offenbarte Erfindung stellt insofern Vorteile bereit, als das System
eine schnelle und automatische Einstellung der Schnitthöhe einer
Trommel einer Schneidtrommeleinheit ohne Bedienereingriff nach Einleitung der
Einstellung gestattet. Die Trommel kann in Sekunden eingestellt
werden. Das Verfahren weist gegenüber einer manuellen Einstellung
Geschwindigkeits- und
Kontinuitätsvorteile
auf und erfordert keine Erfassung schlechter Schnittqualität, um die
automatische Einstellung durchzuführen.
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Das
System gestattet, dass eine Schneidtrommeleinheit schnell für eine neue
Aufgabe ausgelegt wird, um verschiedene Grashöhen für verschiedene Flächen eines
Golfplatzes zu schneiden. Das System gestattet, dass eine einzige
Schneidtrommeleinheit leicht für
mehrere Golfplatzflächen
verwendet werden kann.
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Durch
automatische Einstellung der Schnitthöhe kann der Prozess ohne die
Gegenwart eines Fachmechanikers kontinuierlicher durchgeführt werden.
Des Weiteren gewährleistet
die automatisierte Einstellung die Fähigkeit zur Unterhaltung autonomer
Einrichtungen.
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Das
Schneidtrommeleinheit-Steuersystem kann durch die verschiedensten
Steuerarchitekturen, wie zum Beispiel eine verteilte Steuerung oder
eine zentralisierte Steuerung, implementiert werden. Das Steuerprotokoll
kann CAN, seriell oder auch ein anderes Steuerprotokoll sein.
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Die
Schnitthöheneinstellung
der Schneidtrommeleinheit kann automatisch selbsteinstellend sein,
einschließlich
einem Steuersystem, das die Schnitthöhe in regelmäßigen Abständen korrigiert.
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Die
Schnitthöheneinstellung
der Schneidtrommeleinheit kann ein als eine zentrale Steuerung oder durch
an jeder Schneideinheit angeordnete Steuerungen oder sogar durch
eine jedem Stellglied zugeordnete lokale Steuerung konfiguriertes
Steuersystem enthalten. Die Schnitthöheneinstellung der Schneidtrommeleinheit
kann nach Bediener- oder automatischer Einleitung einer Einstellroutine
in einer zentralen Steuerung oder durch Bediener- oder automatische
Einleitung von durch Steuerungen durchgeführten Steuerroutinen an jeder Schneideinheit
oder an jedem Stellglied durchgeführt werden.
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Die
Schnitthöheneinstellung
der Schneidtrommeleinheit kann durch eine sich extern der Schneideinheit
befindende Steuerung erfolgen, wie zum Beispiel durch eine Steuereinheit,
die in einer Werkstatt zur Neueinstellung oder zur Auslegung einer
Schneideinheit für
eine neue Aufgabe für
einen vorgewählten
Graszustand oder eine vorgewählte
Grasfläche
und gewünschte
Schnitthöhe
verwendet wird.
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Als
Alternative zu einer Einleitung durch einen Bediener kann die Schneidtrommelschnitthöheneinstellung
auch durch eine Steuerung oder Steuereinheiten eingeleitet werden,
die auf einen Sensor, wie zum Beispiel einen Grashöhensensor
reagiert (reagieren), oder durch einen Positionssensor und/oder
-sender an der Schneideinheit oder an der Schneidmaschine, der mit
einem externen bodenbasierenden System oder einem globalen Positioniersystem
(GPS) in Verbindung steht. Durch diese auf die externen Bedingungen
reagierenden Systeme zusammen mit den Bord-Steuersystemen wie hier
beschrieben wird die Implementierung des Schnitthöheneinstellsystems
entweder in einer bemannten Schneidmaschine oder einer autonomen
Schneidmaschine erleichtert.
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Zum
Beispiel könnten
verschiedene Flächen
eines Golfplatzes elektronisch abgebildet und in eine Bord- oder abgesetzte
Steuerung vorprogrammiert werden, und solch eine Steuerung könnte mit
dem externen Positioniersystem kommunizieren und danach die Stellglieder
einstellen, um die Schnitthöhe
für die
Grasart, die Fläche
und die gewünschten
Schnittlinien für
entsprechende Flächen
des Golfplatzes einzustellen.
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Zahlreiche
andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus
der folgenden ausführlichen
Beschreibung der Erfindung und ihrer Ausführungsformen, aus den Ansprüchen und
aus den beigefügten
Zeichnungen leicht hervor.
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In
den Zeichnungen wird eine unten beschriebene Ausführungsform
der Erfindung gezeigt; in den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Schneidtrommeleinheit gemäß der Erfindung;
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2 eine
perspektivische Unteransicht der Schneidtrommeleinheit von 1;
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3 eine
Schnitt-Teilansicht allgemein entlang der Linie 3-3 von 1,
wobei Teile der Schneideinheit zur Übersicht der Beschreibung entfernt
worden sind;
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3A eine
schematische Ansicht einer Trommelposition bezüglich einer Gegenschneideposition;
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4 eine
Schnittansicht eines Stellglieds gemäß der Darstellung in 3;
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5 eine
Seitenansicht der in 1 gezeigten Schneideinheit,
wobei zur Übersicht
der Beschreibung Teile entfernt worden sind, wobei die Trommel in
einer angehobenen Betriebsposition dargestellt wird;
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6 eine
Seitenansicht der in 1 gezeigten Einheit, bei der
die Trommel in einer abgesenkten Betriebsposition gezeigt wird;
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7 eine
fragmentarische Teilschnittansicht allgemein entlang der Versatzlinie
7-7 von 5;
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8 eine
perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten
Einheit, wobei die Trommel zur Darstellung darunter liegender Teile
entfernt worden ist; und
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9 ein
Schemadiagramm eines Steuersystems der vorliegenden Erfindung.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung in den verschiedensten Formen ausgeführt werden
kann, werden besondere Ausführungsformen
davon in den Zeichnungen gezeigt und hier ausführlich beschrieben, wobei die vorliegende
Offenbarung natürlich
als eine Veranschaulichung der Grundzüge der Erfindung betrachtet
werden und die Erfindung nicht auf die dargestellten besonderen
Ausführungsformen
beschränken
soll.
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Die 1 und 2 zeigen
eine Mäherschneidtrommeleinheit 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Mäherschneidtrommeleinheit 10 ist
so ausgeführt,
dass sie alleine oder in einer Gruppe von gleichen Einheiten von
einem Fahrzeug gezogen werden kann, wie in den US-Patenten Nr. 5,343,680;
5,412,931 oder 5,459,984 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen
wird.
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Mehrere
Messer 11 sind so miteinander verbunden, dass sie eine
allgemein zylindrische Trommel 12 bilden, die sich in unmittelbarer
Nähe einer
Kante 14a einer Gegenschneide 14 um eine Querachse
dreht (2), um Pflanzengut, wie zum Beispiel Gras, mit
einer Scherenwirkung zu schneiden.
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Ein
an einer Seite eines allgemein die Trommel 12 aufnehmenden
und stützenden
Rahmens 18 getragener Motor 16 treibt die Trommel 12 an.
Der Motor 16 kann ein Hydraulik- oder ein Elektromotor
oder ein Motor anderer Art sein. Als Alternative dazu kann zur Drehung
der Trommel eine Kraftübertragungsanordnung zwischen
dem Traktionsantrieb der Maschine oder des Fahrzeugs und der Trommel
verwendet werden. In den Figuren wird ein Hydraulikmotor gezeigt.
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Der
Innenrahmen 18 wird von einem Außenrahmen 22 getragen.
Der Außenrahmen 22 wird
auf vorderen und hinteren Rollen 24 bzw. 26 gestützt. Der
Innenrahmen 18 wird durch Stellglieder 30, 32 und
durch Streben 36, 36 am Außenrahmen 22 gestützt. Die
Streben 36, 36 weisen eine im Wesentlichen spiegelbildlich identische
Konfiguration auf. Ein Schub- oder Zugrahmen 42 ist zwischen
dem Innen- und Außenrahmen 18, 22 angeordnet.
Der Zugrahmen 42 enthält
vertikale Platten 44, 46, die durch in Schlitzen 52a, 54a angeordnete Stifte 56, 58 an
den Seitenplatten 52, 54 des Außenrahmens 22 befestigt
sind. Die Schlitze 52a, 54a sind Teil eines Mechanismus,
der gestattet, dass die Trommel beim Rollen von hinten geschoben
wird, und beim Absenken immer noch mit dem hinteren Ende zuerst
den Boden berührt.
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Ein
Querträger 48 verbindet
die Seitenplatten 44, 46. Ein Fahrzeugverbindungs-
oder -hubarm kann in einer gewählten
Position entlang dem Querträger 48 in
Eingriff stehen, um die Schneideinheit 10 während des
Schneidvorgangs den Boden entlang zu ziehen oder zu schieben.
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Des
Weiteren enthält
der Außenrahmen 22 verstellbare
Halterungsglieder 62, 62, die durch Befestigungselemente 66 mit
einer jeweiligen Seitenplatte 52, 54 verbunden
sind. Die Halterungsglieder 62, 62 weisen eine
im Wesentlichen spiegelbildlich identische Konfiguration auf. Die
Halterungsglieder 62, 62 enthalten jeweils ein
kurzes L-förmiges
Glied 62a und ein horizontales Glied 62b.
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Die
Glieder 62a, 62b enthalten eine Reihe von Löchern 68,
wobei ein in Deckung stehendes Paar von Löchern zwischen den Gliedern
auswählbar
ist, um eine Gesamthorizontalabmessung der Halterungsglieder 62, 62 unter
Verwendung von Befestigungselementen durch das in Deckung stehende
Lochpaar einzustellen. Die auswählbare
Abmessung ist nützlich,
wenn zusätzliche
Zubehörteile
verwendet werden sollen, zum Beispiel könnte der Einheit 10 hinter
der Rolle 24 ein Aufbereiter oder eine Vorrichtung, die
das Gras berührt
und darauf einwirkt, unmittelbar bevor es durch die Trommel und
die Gegenschneide geschnitten wird, hinzugefügt werden. Die Einheit 10 wird
mit Löchern 68 gezeigt,
die zur Einstellung einer maximalen Horizontalabmessung der Halterungsglieder 62, 62 ausgewählt werden,
wie sie zum Beispiel verwendet werden würde, wenn eine (nicht gezeigte)
weitere vordere Rolle hinter der vorderen Rolle 24 installiert
werden würde.
Wenn nur die vordere Rolle 24 verwendet wird, würden verschiedene
Löcher 68 vorzugsweise
ausgewählt
werden, um eine minimale Horizontalabmessung der Halterungsglieder 62, 62 einzustellen.
Vertikale Teile 62c, 62c der Glieder 62, 62 erstrecken
sich nach unten, um über
Platten 72, 72 mit vorderen Stützanordnungen 76, 76 verbunden zu
werden, die durch die vordere Rolle 24 gestützt werden.
Die vorderen Stützanordnungen 76, 76 weisen
eine im Wesentlichen spiegelbildlich identische Konfiguration auf.
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Platten 84, 84 verbinden
die Seitenplatten 52, 52 des Außenrahmens
mit hinteren Stützanordnungen 88, 88,
die durch Enden der hinteren Rolle 26 gestützt werden.
Die hinteren Stützanordnungen 88, 88 weisen eine
im Wesentlichen spiegelbildlich identische Konfiguration auf.
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Der
Innenrahmen 18 enthält
Seitenplatten 106, 106, die durch Querträger 112, 114 miteinander
verbunden sind.
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Die
Seitenplatten 106, 106 weisen eine im Wesentlichen
spiegelbildlich identische Konfiguration auf. Zwischen den Stäben 112, 114 über der
Trommel 12 ist eine Grasablenkplatte 118 angeordnet.
Die Seitenplatten enthalten jeweils einen vorderen Flansch 122.
Ein Rohr 126 ist mit jedem der vorderen Flansche 122 verschweißt. Des
Weiteren ist ein Rohr 132 mit jedem der Glieder 62b verschweißt. Gleitlager 140 sind
in jedem Rohr angeordnet, und es wird ein Stift, eine Schraube oder
ein anderes Befestigungselement 142 zur schwenkbaren Verbindung
jeder der abgewinkelten Streben 36 mit einem jeweiligen
Paar von Rohren 126, 132 verwendet.
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3 zeigt
Komponenten auf der rechten Seite der Einheit 10. Die Komponenten
auf der linken Seite sind auf im Wesentlichen gleiche, aber spiegelbildliche
Weise konfiguriert. Die Stellglieder 30, 32 enthalten
jeweils einen Motorantrieb 30a, ein Gehäuse 30b und eine sich
aus einem Boden des Gehäuses 30b heraus erstreckende
Stellgliedstange 30c. Die Stange 30c wird durch
eine gewählte
Drehrichtung des Motorantriebs 30a vertikal aus dem Gehäuse 30b ausgefahren
oder darin eingezogen. Das Gehäuse 30b ist
durch Befestigungselemente 143 an der jeweiligen Seitenplatte 106 befestigt.
Die Stange 30c ist durch ein Befestigungselement oder einen
Stift 146 schwenkbar am Außenrahmen 22, insbesondere
an der jeweiligen Seitenplatte 52 des Außenrahmens
befestigt.
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Somit
wird durch das Ausfahren der Stangen 30c aus den Gehäusen 30b der
Stellglieder 30, 32 der Innenrahmen 18 bezüglich des
Außenrahmens 22 angehoben.
Durch ein Einziehen der Stange 30c in das Gehäuse 30b der
Stellglieder 30, 32 wird der Innenrahmen 18 bezüglich des
Außenrahmens 22 abgesenkt.
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Die
Streben 36, 36 (1 und 2)
verhindern ein zu starkes Kippen des Innenrahmens 18, der
an seinem hinteren Teil angehoben oder abgesenkt ist, nach vorne
oder nach hinten und gewährleisten
ein im Wesentlichen vertikales Anheben oder Absenken des Innenrahmens 18.
Die Geometrie der Rahmen 18, 22, Streben 36, 36 und
Stellglieder 30, 32 kippt die Trommel und die
Gegenschneide mit steigender Schnitthöhe vorteilhafterweise leicht
nach vorne. Diese Änderung
des „Angriffswinkels" führt zu einem
effektiveren Schnitt.
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3A zeigt
schematisch die Seitenplatte 106 und eine Kontur der Trommel 12,
wobei die Schnitthöhe „h" von der Bodenfläche „g" und ein Versatz „x" von der Trommelmittellinie „c" gezeigt werden.
Der Angriffswinkel „a" wird auch gezeigt.
Effektive maximale Richtlinien-Angriffswinkel „a" bezüglich
der Schnitthöhe
sind:
„h" = 6 mm, „a" = 0 Grad
„h" = 20 mm, „a" < 1,3 Grad
„h" = 75 mm, „a" < 5
Grad
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung erfüllt
diese Richtlinien.
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Für die bevorzugte
Ausführungsform
führt die
Tabelle unten die relative Positionierung des Profils der Kante 14a bezüglich der
Trommelmittellinie „c" an, wenn der Innenrahmen 18 durch
einen Schnitthöhenbereich „h" angehoben und über einen
Angriffswinkelbereich „a" geneigt wird.
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Die
Stellglieder 202, 204 sind an einer Vorderseite
des Innenrahmens 18 neben einander gegenüberliegenden
Enden der Trommel 12 vorgesehen. Die Stellglieder 202, 204 enthalten
jeweils ein Motorstellglied 202a, ein Gehäuse 202b und
eine Stellgliedstange 202c. Das Gehäuse 202b ist durch
Befestigungselemente 212 an der jeweiligen Seitenplatte 106 befestigt.
Die Stangen 202c, 202c sind an jeweiligen Trommellagergehäusen 216, 216 befestigt,
die die Trommel 12 an einander gegenüberliegenden Enden des Innenrahmens 18 lagern.
Jede Stange 202c ist mit einem Kugelgelenk 220 verstiftet,
das durch einen länglichen
Stift 226 an dem jeweiligen Gehäuse 216 befestigt
ist.
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Jedes
Trommellagergehäuse 216 ist
durch einen Stift oder ein Befestigungselement 230 mit
einer jeweiligen Seitenplatte 106 verstiftet. Das Ausfahren
oder Einziehen der Stange 202c bezüglich des Gehäuses 202b der
Stellglieder 202, 204 schwenkt das Trommellagergehäuse 216 um
den Stift oder das Befestigungselement 230. Durch Ausfahren
der Stange 202c und Schwenken der Trommelgehäuse 216, 216 können die Messer 11 dichter
an die Gegenschneide 14 oder weiter davon weg gebracht
werden (2), insbesondere dichter an
eine Kante 14a der Gegenschneide 14 oder weiter
davon weg.
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Das
Kugelgelenk 220 wird am Basisstift 231 getragen
(7). Der Basisstift ist am Lagergehäuse 216 befestigt
und erstreckt sich durch das Lagergehäuse, um durch einen in der
Seitenplatte 106 ausgebildeten Schlitz 232 zu
gleiten. Für
jedes Stellglied 202, 204 ist eine L-förmige Feder 234 an
der Stange 202c befestigt und drückt gegen das Kugelgelenk 220,
um die Stange 202c nach unten vorzuspannen und so Spiel
im Kugelgelenk 220 zu beseitigen.
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4 zeigt
ein typisches Stellglied 30, 32, wie zum Beispiel
das Stellglied 30. Das Stellglied 30 enthält den Motorantrieb 30a,
das Gehäuse 30b und
die Stange 30c. In dem Gehäuse 30b befindet sich
eine Gewindespindel 260, die durch einen Schrittmotor 266 des
Motorantriebs 30a drehangetrieben wird. Da die Gewindespindel 260 eine
Verlängerung
einer Motorwelle 268 ist, wird sie durch den Schrittmotor 266 gedreht.
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Die
Stange 30c ist ein im Wesentlichen hohler Zylinder und
enthält
einen Stangenendteil 274, der durch einen gegenseitigen
Gewindeeingriff an einem Stangenkörperteil 276 befestigt
ist. Die Gewindespindel 260 erstreckt sich im Wesentlichen
durch den Körperteil 276.
Eine Laufmutter ist am Stangenkörperteil 276 befestigt.
Die Laufmutter kann ein äußeres Metallgehäuse, wie
zum Beispiel aus Messing, und eine innere Hülse, wie zum Beispiel aus Kunststoff,
mit einem Acme-Innengewinde enthalten, das mit dem entsprechenden Acme-Gewinde
an der Gewindespindel 260 in Eingriff steht. Die Gewindespindel 260 kann
aus rostfreiem Stahl bestehen. Als Alternative dazu könnte die
Laufmutter als ein einstückiges
Teil mit dem Stangenkörperteil 276 hergestellt
werden, so dass beide zum Beispiel aus Kunststoff oder Metall geformt
sind.
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Der
Motorantrieb 30a enthält
Wicklungen, Lager und einen optischen Kodierer 310. Der
Kodierer 310 enthält
eine Ziel-Scheibe 312 und einen Lesekopf 314.
Der Lesekopf 314 enthält
zwei voneinander beabstandete lichtemittierende und Lese-Vorrichtungen,
die zur Bestimmung der Position der rotierenden Ziel-Scheibe und
auch von deren Drehrichtung verwendet werden. Zur Einstellung der
absoluten Position der Stange kann die Stange durch den Schrittmotor 266 auf
eine maximale oder minimale Erstreckung ausgefahren oder eingezogen
werden, bis der Motor 266 blockiert. In dieser Position
sendet der Kodierer keine Impulse mehr an die Steuerung, da die
Ziel-Scheibe zu drehen aufhört.
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Dadurch
wird das maximale Ausfahren oder das maximale Einziehen eingestellt.
Der Schrittmotor 266 kann dann umgesteuert und in einem
vorgewählten
Ausmaß gezielt
angetrieben werden, um den Stangenendteil 274 ordnungsgemäß einzustellen.
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Die
Stellglieder 202, 204 können ähnlich wie die Stellglieder 30, 32 konfiguriert
sein, außer
dass angesichts der für
die Einstellung des Abstands zwischen Trommel und Gegenschneide
erforderlichen hohen Positionsgenauigkeit für diese Stellglieder 202, 204 eine
Vorkehrung zur Spielbeseitigung bevorzugt wird. Solch eine Vorkehrung
wird in der U.S. 2004216436 offenbart.
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Die 5 bis 8 zeigen
weitere Ansichten der Einheit 10, wobei für eine übersichtliche
Beschreibung verschiedene Komponenten entfernt worden sind.
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5 zeigt
den Innenrahmen 18 in einer abgesenkten Position bezüglich des
Außenrahmens 22. 6 zeigt
den Innenrahmen 18 in einer angehobenen Position bezüglich des
Außenrahmens 22.
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9 zeigt
eine Steuerung 300, wie zum Beispiel einen Mikroprozessor,
der zur Steuerung der Stellglieder 30, 32 verwendet
wird. Eine Bedienereingabestation 306, wie zum Beispiel
eine Tastatur, ist zum Geben von Anweisungen an die Steuerung 300 vorgesehen.
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Der
Bediener kann über
die Eingabestation 306, oder die auf eine automatische
Routine reagierende Steuerung, die Einstellung der Schnitthöhe vorgeben,
zum Beispiel durch Eingabe eines Schnitthöhenmaßes, wie zum Beispiel in mm.
Die Stellglieder 30, 32 können einzeln eingestellt werden,
um einen gewünschten
lateralen Grad des Schnitthöhenniveaus
einzustellen, um zum Beispiel einen gleichmäßigen Schnitt zu gewährleisten.
Ein Positionssignal S1 von jedem Stellglied-Lesekopf 314 wird
an die Steuerung 300 weitergeleitet, und es wird über geeignete
Signalaufbereitung und/oder -verstärkung ein geeignetes Antriebssignal
S2 an den Schrittmotor 266 jedes Stellglieds gesandt, um
die Stangenendteile 274 bezüglich des jeweiligen Stellgliedkörpers 30b der
Stellglieder 30, 32 zu positionieren.
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Die
Einstellungen der Erfindung können
alle unter Leitung der Steuerung nach Einleitung durch einen Bediener
automatisch implementiert werden. Obgleich die oben angeführten Einstellungen
als von einem Bediener eingeleitet beschrieben werden, können die
Einstellungen auch im Betrieb automatisch eingeleitet werden, oder
durch die Steuerung periodisch oder durch eine Änderung der Aufgabenzuordnung
für die
Trommel, das heißt
eine neue Grasart oder zu schneidende Graslänge, eingeleitet werden. Diese Änderung
der Trommelaufgabenzuordnung kann durch ein erfasstes Signal oder
durch ein Fernsignal, wie zum Beispiel von einem Grashöhensensor
oder einem bodenbasierenden oder GPS-basierenden Positionssignal,
eingeleitet werden.
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Aus
dem Vorhergehenden geht hervor, dass zahlreiche Variationen und
Modifikationen durchgeführt werden
können,
ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Es versteht
sich, dass bezüglich der
hier dargestellten besonderen Vorrichtung keine Einschränkung beabsichtigt
ist noch abgeleitet werden soll. Natürlich sollen durch die angehängten Ansprüche alle
solchen Modifikationen, die in den Schutzbereich der Ansprüche fallen,
mit umfasst werden.
