DE2943828A1

DE2943828A1 - Abstandsmesschaltung

Info

Publication number: DE2943828A1
Application number: DE19792943828
Authority: DE
Inventors: Norma Joseph Frederick F Rolfe
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1978-10-30
Filing date: 1979-10-30
Publication date: 1980-05-14
Also published as: CA1119690A; FR2440542A1; US4198006A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. Curt Wallach Dipl.-Ing. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

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D -8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 30. Oktober 1979

Unser Zeichen: 16 747 " Fk/Meu

Anmelder: Sperry Rand Corporation

1290 Avenue of the Americas

New York, N.Y. 10019

USA

Bezeichnung: Abstandsmeßschaltung

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ORIGINAL INSPECTED

S-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ab st and smeß schaltung zur Messung des Abstandes zwischen relativ zueinander beweglichen eisenhaltigen Bauteilen sowie insbesondere auf Futter-Erntemaschinen unter Einschluß derartiger Abstandsmeßschaltungen zur Messung des Abstandes zwischen den Schneidmessern und Scherbalken dieser Futter-Erntemaschinen.

Bei manchen Maschinen kann der Abstand zwischen bestimmten eine Relativbewegung zueinander aufweisenden Bauteilen die Betriebsweise und den Wirkungsgrad der Maschine stark beeinflussen. Beispielsweise kann bei landwirtschaftlichen Maschinen wie Futter-Erntemaschinen und dergleichen der Abstand zwischen jedem Messer eines Schneidkopfes und dem zugehörigen Scherbalken in sehr wesentlichem Ausmaß die Treibstoffmenge, die zum Betrieb der Erntemaschine benötigt wird, sowie den Nahrungsgehalt des auf diese Weise erzeugten Futters beeinflussen. Eine Futter-Erntemaschine ist eine landwirtschaftliche Maschine, die Getreide oder Futter von dem Feld aufnimmt und es in kleine Stücke zerhackt, um die Futterqualität und die Speicherfähigkeit zu verbessern. Der Zerhackvorgang erfolgt in der Maschine mit Hilfe eines Schneidkopfes, an dessen äußerem Umfang eine Vielzahl von Messern befestigt ist, und der an einem festen Scherbalken vorbei drehbar ist, wobei das Getreide oder das Futter zwischen dem Außenumfang des Schneidkopfes und dem Scherbalken hindurchbewegt wird. Daher beeinflußt der Abstand zwischen den Messern und dem Scherbalken die Art des Schnittes des Putters. Wenn beispielsweise der Abstand zwischen den

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- r-

Messern und dem Scherbalken zu groß ist, ergibt sich ein schlechter Schnitt des Getreides oder Putters, so daß die Futterqualität oder der Nahrungsgehalt des Futters verschlechtert wird und die erforderliche Energie wesentlich vergrößert wird, Entsprechend wird ein minimaler Abstand, der so weit wie möglich bei dem Wert von Null liegt, bevorzugt. Aufgrund der Tatsache, daß sowohl die Messer des Schneidkopfes als auch der Scherbalken bei der Benutzung und beim Anschärfen der Messer abgenutzt werden, sind Änderungen des Abstandes in der Größenordnung von mehreren 25/1000 mm von Messer zu Messer und von einem Ende zum anderen Ende irgendeines speziellen Messers möglich. Es ist erkennbar, daß der Abstand der Messer sich im Betrieb erheblich vergrößern kann, wodurch die Betriebsweise zur ungünstigsten Zeit beeinträchtigt wird. Um diesen Zustand zu korrigieren, muß die Bedienungsperson den Betrieb der Maschine stoppen, das den Schneidkopf und den Scherbalken umgebende Gehäuse öffnen und (wenn dies gewünscht und praktisch möglich ist) die Bedienungsperson kann dann manuell den Abstand messen, beispielsweise mit Hilfe einer Fühlerlehre. Dieser Vorgang ist nicht nur schwierig und zeitraubend, sondern auch wenig wirkungsvoll und gegebenenfalls gefährlich. Weiterhin ermöglichen viele Futter-Erntemaschinen keinen leichten Zugang für eine manuelle Messung mit einer Fühlerlehre und aus diesem Grund und aufgrund der für diesen Vorgang erforderlichen Zeit werden Feineinstellungen des Abstandes zwischen den Messern und dem Scherbalken häufig vernachlässigt und es wird lediglich nur ein mittlerer Abstand im allgemeinen vorgesehen. Ein derartiger mittlerer Abstand ist natürlich sehr weit von dem optimalen Wert entfernt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstandsmeßschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es in schneller und wirkungsvoller Weise ermöglicht, den Abstand zwischen eine Relativbewegung ausführenden Elementen oder Bauteilen zu bestimmen, ohne daß ein manueller Zugang an diese Bauteile und ein Abschalten der Maschine erforderlich ist, so daß die Abstandsmeßschaltung während des tatsächlichen vorgesehenen Betriebs der Bauteile verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Abstandsmeßschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltung Magnetfeld-Generatoreinrichtungen, die mit einem der eisenhaltigen Bauteile zusammenwirken, einen Teil hiervon bilden und ein Magnetfeld erzeugen, das aus den Magnetfeld-Generatoreinrichtungen austritt und sich von dem gegenüberliegenden Teil des einen eisenhaltigen Bauteils nach außen derart erstreckt, daß es von dem anderen eisenhaltigen Bauteil durchlaufen und geschnitten wird, um ein Durchlaufsignal zu erzeugen, und Einrichtungen zur Integration des Durchlaufsignals während der Zeit umfaßt, während der das Durchlaufsignal voreingestellte Schwellwerte überschreitet, so daß ein integriertes Signal geliefert wird, während das andere eisenhaltige Bauteil das Magnetfeld durchläuft und schneidet.

Die erfindungsgemäße Abstandsmeßschaltung ermöglicht eine Messung des Abstandes zwischen benachbarten eisenhaltigen Bauteilen, die eine Relativbewegung zueinander aufwei sen. Der Abstand kann auf einem entfernt angeordneten geeichten Meßinstrument abgelesen werden. Die erfindungs-

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-Tf-

gemäße Abstandsmeßschaltung kann gegenüber Feuchtigkeit und dem Getreide- oder L'rntematerial unempfindlich gemacht werden.

Die Integriereinrichtungen integrieren das Durchlaufsignal während des Zeitintervalls, zu dem dieses Durchlaufsignal voreingestellte Schwellwerte überschreitet. Das integrierte Signal ist proportional zu dem maximalen Hagnetfluß während des Durchlaufens und Schneidens des Magnetfeldes und umgekehrt proportional zum Abstand zwischen den benachbarten Bauteilen. Das integrierte Signal kann Nutzeinrichtungen, wie z. B. dem geeichten Meßinstrument, zugeführt werden, auf dem der Abstand angezeigt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. Λ eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform der Futter-Erntemaschine,

Fig. 2 eine Ansicht des Schneidkopfes und des zugehörigen Scherbalkens der Futter-Erntemaschine nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Scherbalkens, aus

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der ein Teil eines benachbarten Schneidmessers zu erkennen ist,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Scherbalkens nach Fig. 3» wobei die zugehörigen Magnetfeldlinien zu erkennen sind,

Fig. 5 ein elektrisches Schaltbild einer Ausführungsform der Abstandsmeßschaltung,

Fig. 6 eine Darstellung von Kurvenformen, die zur Erläuterung der Ausführungsform der Abstandsmeßschaltung nach Fig. 5 zweckmäßig sind.

Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Futter-Erntemaschine 10 umfaßt einen auf Rädern 14 (von denen lediglich eines aus Klarheitsgründen gezeigt ist) befestigten Rahmen oder ein Gehäuse 12 zur Halterung eines Futter-Schneidkopfes 16 und, in diesem Beispiel, eine Getreide-Aufnahmeeinheit 18. Die Getreide-Aufnahmeeinheit 18 ist schwenkbar am Punkt 20 gehaltert, so daß sie teilweise von einem Hauptrahmen 22 gehaltert wird, mit dessen Hilfe die Erntemaschine 10 von einem geeigneten (nicht gezeigten) Traktor gezogen werden kann, wobei die Bewegungsrichtung der Erntemaschine nach links gemäß Fig. 1 verläuft. Die Erntemaschine 10 scnließt weiterhin zumindest einen Satz von Einführungsförderwalzen 24 und 26 ein, die

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- Y-

j NA

um im wesentliche parallele Achsen 24a und 26a drehbar gelagert sind, wobei diese Achsen in dem Gehäuse 12 gehaltert sind. Der Futter-Schneidkopf 16 ist in dem Gehäuse 12 hinter den Vorderwalzen 24 und 26 auf einer Welle ]6a drehbar gelagert und nimmt Futter auf, das von den Vorderwalzen 24 und 26 ausgestoßen wird. Ein Abgaberohr 38 erstreckt sich in Vertikalrichtung und dann in Horizontalrichtung von dem hinteren Teil des Gehäuses 12.

Die Getreide-Aufnahmeeinheit 18 weist eine übliche^ auf einer Welle 28a befestigte drehbare Haspel 28 mit einer Vielzahl von in Radialrichtung vorspringenden und mit seitlichem Abstand angeordneten Aufnahmezinken oder - fingern 30 auf. Die Zinken 30 wirken mit einer Vielzahl von ü-blichen, mit seitlichem Abstand angeordneten (nicht gezeigten) Abstreif- oder Ausziehteilen zusammen, um das Getreide in den Einflußbereich eines üblichen drehbaren Schneckenganges 32 zu bewegen, der das Getreidematerial zum Eingang der Einführungs-Förderwalzen 24 und 26 liefert. Von den Förderwalzen 24, 26 wird das Getreidematerial mattenförmig dem Schneidkopf 16 zugeführt, wo es durch die rotierende Anordnung von Messern 34 zerkleinert wird, die am Umfang des Schneidkopfes befestigt sind und die mit einem festen Scherbalken 36 zusammenwirken, der deutlicher in Fig. 2 gezeigt ist. Schließlich wird das zerkleinerte Getreidematerial durch das Abgaberohr 38 in einen geeigneten Behälter, wie z. B. auf einen Lastwagen oder einen Anhänger (nicht gezeigt), abgegeben. Es ist zu erkennen, daß Fig. 1 aus Gründen der Klarheit vereinfacht wurde, doch sind die zugehörigen Antriebsriemen, andere Antriebseinrichtungen und Verbindungseinrichtungen zur Antriebseinrichtung vollständig in der US-Patentschrift

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j NACHGE-RBOHTJ

3 523 411 bzw. der britischen Patentschrift 1 239 681 beschrieben. Bei dieser Betriebsweise verläuft die Strömung des Getreidematerials über die Haspel 28 in den Schnekkengang 32, zwischen den Walzen 24 und 26 hindurch und in den Schneidkopf 16 und dann über das Abgaberohr 38 nach außen. Die Drehung der oben erwähnten Elemente wird durch die Pfeile A, B, C, D und E angedeutet, während die Strömung des Getreidematerials durch die Pfeile M, N, 0, P, Q, R, S und T angedeutet ist.

Beim Durchlaufen des Pfades P zum Pfad Q gelangt das Futtermaterial zwischen die Messer 34 und den Scherbalken 36, wo das Futtermaterial durch die Drehung der Messer gegenüber dem festen Scherbalken auf die gewünschte Länge zerhackt wird, die beispielsweise durch die Anzahl der Messer und deren Abstand auf dem Schneidkopf 16 bestimmt ist. Wie dies weiter oben angegeben wurde, ist ein Ab-Gtand zwischen den Messern j34 des Schneidkopfes und dem ocherbalken ~j>G erwünscht/ der gleich Null oder so nahe wie möglich bei Null liegt, wie dies praktisch möglich ist, damit ein scharfer wirkungsvoller Schnitt erzielt wird, um auf diese Weise die Futterqualität des Futtermaterials zu erhalten und um die zum Schneiden erforderliche Energie zu begrenzen.

Wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, schließt die Futter-Erntemaschine Magnetfeld-Generatoreinrichtungen 40 ein, die mit dem Scherbalken 36 gekoppelt sind und einen Teil dieses Scherbalkens bilden. Obwohl die Magnetfeld-Generatoreinrichtungen 4o eine Erregerwicklung verwenden können, ist bei der dargestellten Ausführungsform ein Permanentmagnet gezeigt, weil dieser weniger aufwendig ist und

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gleichzeitig zuverlässiger ist. Anhand der Fig. 3 ist zu erkennen, daß die Magnetfeld-Generatoreinrichtung 40 innerhalb eines Hohlraumes 41 des Scherbalkens 36 angeordnet ist und einen Teil des Stirnflächenteils 37 des ,Scherbalkens 36 bildet. Die Messer 34 bewegen sich an dem Stirnflächenteil 37 in einem geringen Abstand vorbei, der den Messerabstand (d) bildet. Die Magnetfeld-Generatoreinrichtung 4o nach Fig. 3 schließt ein zylindrisches Weicheisen-Polstück 42 ein, das mit dem Pol N (oder S) 44' eines Permanentmagneten 44 gekoppelt ist. Das Polstück 42 kann einstückig mit dem Permanentmagneten 44 ausgebildet sein. Das Polstück 42 weist einen Pol N (oder S) auf, der an dem Ende 43 angeordnet ist, das glatt mit dem übrigen Teil des Stirnflächenteils 37 abschließt. Das Polstück 42 und der Permanentmagnet 44 sind in einem Weicheisengehäuse 46 angeordnet, das schalenförmig ausgebildet ist und eine geschlossene Endwand 48 aufweist. Der andere Pol 44" des Magneten 44 ist durch die geschlossene Endwand 48 gebildet, so daß das Polstück 42 eine einstückige Verlängerung des Gehäuses 46 bildet. Das Polstück 42 ist von der zylindrischen Wand des Gehäuses 46 durch einen Kreisring 4^3 getrennt. Die Endfläche 47 des Gehäuses 46 bildet ein Polstück, das koplanar zum Ende 43 des Polstückes 42 ist und die entgegengesetzte Polarität aufweist. Die Bauteile 42, 44 und 46 können auch getrennt rebildete Elemente, also nicht einstückig sein. Die Baugruppe 4o und der Scherbalken 36 schließen weiterhin Einrichtungen 49 (die hier als zueinander passende Schraubengewinde gezeigt sind) ein, die die Befestigung des Gehäuses 46 und der zugehörigen Anordnung in dem Hohlraum 41 ermöglichen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Die Magnetfeld-Generatoreinrichtung 4o erzeugt ein Magnetfeld 50

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(Fig. 4) zwischen dem Polstück 42 und dem Polstück 47 des Gehäuses 46. Es ist zu erkennen, daß zur Vermeidung einer Materialansammlung in dem Kreisring 4^ zwischen dem Polstück 42 und dem Gehäuse 46 und zur Erzielung einer strukturellen Festigkeit des Polstückes 42 der Hohlraum des Kreisringes mit einem nicht-magnetischen Füllmaterial gefüllt sein kann.

Die Abstandsmaßvorrichtung schließt weiterhin eine Meßfühlerwicklung 32 mit N Windungen ein, die um das Polstück 42 gewickelt sind, wobei sich Leistungen j^]\ von dieser Wicklung j2 aus nach außen erstrecken. Bei dieser bevorzugten AusfUhrungsform der Abstandsmeßvorrichtung erstrecken sich die Leistungen 40 durch einen Kanal 33 in der Rückwand 48 des Gehäuses sowie durch eine Öffnung ^3' in dem Scherbalken nach außen. Die Lei-tungen 34 sind mit Schaltungseinrichtungen 33 verbunden, denen entsprechend ein Signal beim Durchlaufen eines Messers 34 durch das Magnetfeld 30 derart geliefert wird, daß der Aüstand (d) bestimmt werden kann. Wenn entsprechend ein Messer 34 das Magnetfeld -jO der Magnetfeld-Generatoreinrichtung 40 durchläuft, vergrößert sich der Magnetfluß φ durch das Polstück 42 aufgrund der verringerten magnetischen Reluktanz, die sich aus dem Vorhandensein des eisenhaltigen Materials des Messers 3^ ergibt. Es ist weiterhin bekannt, daß für kleine Abstände, d. h. für einen kleinen Abstand (d) zwischen dem Messer 34 und der Magnetfeld-Generatoreinrichtung 4o, der Magnetfluß ungefähr umgekehrt proportional zum Abstand ist, d. h.:

direkt proportional 4 /,%

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Weiterhin wird, wenn das eisenhaltige Material des Messers 34 gegenüber der Magnetfeld-Generatoreinrichtung 40 und der Wicklung 52 "bewegt wird, eine Spannung von der Spule gemessen, die wie folgt ausgedrückt werden kann:

Vs(t) = N fjf (2).

Wie es anhand der Fig. 5 zu erkennen ist, wird das gemessene Signal über Leitungen 54 der Schaltung 55 zugeführt. Die Schaltung 55 ist mit einer Vielzahl von Magnetfeld-Generatoreinrichtungen 40 und zugehörigen Wicklungen 52 gekoppelt, die in dem Scherbalken 36 angeordnet sind und die mit Meßfühler 1, Meßfühler 2 und Meßfühler bezeichnet sind, obwohl zwei Meßfühler, die entlang des Scherbalkens, beispielsweise ungefähr ein Viertel der Länge des Scherbalkens von jedem Ende entfernt, angeordnet sind, vorzuziehen sein können. Die Schaltung 55 wird mit einer ausgewählten der drei Meßfühlerwicklungen 52 (im dargestellten Fall mit dem Meßfühler 2) mit Hilfe eines Dreistellungs-Schalters 56 derart verbunden, daß ein durch die Bewegung jedes Messers 34 durch das Magnetfeld 50 des Meßfühlers 2 hindurch hervorgerufene» Signal in Form eines Signals Vs einer Integrator- und Halteschaltung 57 und einer Torschaltung 58 zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Integrator- und Halte-Schaltung wird einer Spitzenwert-Detektorschaltung 59» einem Tiefpaßfilter 60 und einer Abtast- und Halteschaltung 61 zugeführt. Die Ausgangssignale des Spitzenwertdetektors 59 und des Tiefpaßfilters 60 werden zugehörigen Anschlüssen 62 und 63 zugeführt, so daß eine selektive Anschaltung der jeweiligen Ausgangssignale an eine Nutzeinrichtung

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- ΛΚ -

• /f5.

mit Hilfe eines Dreistellungs-Schalters 65 möglich ist. Die Nutζeinrichtung 64 kann ein Voltmeter sein, das in geeigneter Weise geeicht ist, um den Abstand (d) beispielsweise in Zoll oder Millimetern anzuzeigen. Die Abtast- und Halte-Schaltung 61 empfängt ein Eingangssignal von der Torschaltung 58 und der Ausgang der Abtast- und Halte-Schaltung 61 ist mit einem Minimalwert-Detektor 66 verbunden. Der Ausgang des Minimalwert-Detektors 66 ist mit einem zugehörigen Anschluß 67 verbunden, so daß dieser Ausgang selektiv über den Schalter 65 dem Meßinstrument 64 zugeführt werden kann.

Die Betriebsweise der vorstehend beschriebenen Schaltung 55 kann zweckmäßigerweise anhand der Schwingungsformen nach Eig. 6 erläutert werden. Wenn das Messer 3^· das Magnetfeld durchläuft, wird ein Spannungssignal Vs erzeugt, wobei der Index χ das xte Messer andeutet. Wenn die Spannung Vs die Schwellwertschaltung 70 der Torschaltung 58 zum Zeitpunkt ty, durchläuft, setzt ein Rücksetzimpuls 71 von der Torschaltung 58 den Integrator der Integrator- und Halte-Schaltung 57 zurück und startet den Integrator, so daß die bei 72 in Fig. 6 angedeutete Integration eingeleitet wird. Die Integration 72 wird fortgesetzt, bis die Signalspannung Vs_ erneut die Schwellwertspannung, die hier mit dem gleichen Wert wie die "EIN"-Schwellwertspannung 70 dargestellt ist, zum Zeitpunkt to durchläuft, wobei zu diesem Zeitpunkt das Signal 73 der Torschaltung 58 den Integrator der Integrator- und Halte-Schaltung 57 stoppt oder "abschaltet", wodurch die Spannung 72 auf dem integrierten Wert 72m gehalten wird, bis das nächste Messer (x + 1) das Magnetfeld schneidet, worauf der Vorgang wiederholt wird. Die Spannung 72m des Integrators ist ein

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-V- /ffc.

integriertes Signal, das proportional zur ersten "Halbperiode" des rießfühlersignals Vs nach Fig. 6 ist und das umgekehrt proportional zum Abstand ist (siehe Gleichung (D).

Um den Abstand des den geringsten Abstand aufweisenden Messers zu ermitteln, wird die Integrator-Ausgangsspannung 72m dem Spitzenwertdetektor 59 zugeführt, der den Spitzenwert der festgehaltenen Schwingungsform, d. h. den minimalen Abstand mißt,und das Abstands-Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors 59 wird dem in geeigneter Weise geeichten Heßinstrument 64- zur Anzeige zugeführt. In gleicher Weise wird der mittlere Abstand dadurch gewonnen, daß die Integrator-Ausgangsspannung dem Tiefpaßfilter 60 zugeführt wird, wobei das Abstandsausgangssignal dieses Tiefpaßfilters 60 an dem Meßinstrument angezeigt wird. Weiterhin kann der größte Messerabstand mit Hilfe des Minimalwert-Detektors 66 gemessen werden, der mit dem Integratorausgang über die Abtast- und Halte-Schaltung gekoppelt ist. Die Abtast- und Halte-Schaltung 61 tastet den Ausgang der Integrator- und Halte-Schaltung 57 während der Halteperiode ab. Die Abtastung der Abtast- und Halte-Schaltung 61 wird durch die Torschaltung 58 gesteuert. Nach dem Vorbeilaufen Jedes Messers an dem Scherbalken 36 führt die Abtast- und Halte-Schaltung 61 einen neuen Abtastvorgang aus. Daher ist das Ausgangssignal der Abtast- und Halte-Schaltung 61 eine abgestufte Spannungsschwingungsform, die die Abstände jedes aufeinanderfolgenden Messers darstellt, wenn dieses an dem Scherbalken vorbeiläuft. Der Minimalwert-Detektor 66 stellt den Minimalwert fest, d. h. den maximalen Abstand, und das Abstands-Ausgangssignal wird über den Schalter

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•47"

dem Meßinstrument 64 zugeführt.

Wie dies weiter oben angegeben wurde, können die vielen Messer des Schneidkopfes unterschiedliche Abstände aufweisen, und jedes einzelne Messer kann eine Abstandsänderung entlang des Messers aufweisen, die leicht durch die beschriebene Schaltung bestimmt werden kann. Damit ist es mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung möglich, den Abstand des den geringsten Abstand aufweisenden Messers, des den größten Abstand aufweisenden Messers, den mittleren Abstand aller Messer und, wenn mehr als ein Meßfühler entlang des Scherbalkens verwendet wird, die Änderung des Abstandes entlang eines Messers zu bestimmen. Weiterhin ist die Messer-Abstandsanzeige der Schaltung unabhängig von der Drehgeschwindigkeit, der Anzahl der Messer, der Messerabnutzung und der Messergeometrie, weil aufgrund der Integrations-Ausgangsspannung der Messerabstand auf den maximalen Magnetfluß durch das Polstück des Meßfühlers 40 bezogen ist.

Die beschriebene bevorzugte Ausführungsform der Abstandsmeßschaltung kann beispielsweise zur Erzielung genauer Abstandseinstellungen, beispielsweise beim Schneidkopf einer Futter-Erntemaschine, verwendet werden, während diese Maschine in ihrer Einsatzumgebung und unter Betriebsleistung arbeitet oder wenn sie manuell betrieben wird. Daher kann die Überwachung des Messerabstandes einer Futter-Erntemaschine leicht und in wirkungsvoller Weise während des tatsächlichen Erntevorgangs und mit Hilfe von Einrichtungen durchgeführt werden, die die Notwendigkeit für einen Zugang an den Messer-ZScherbalken-Bereich vermeiden und die eine Erneuerung des optimalen

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Abstandes in einfacher Weise ermöglichen, so daß die für das Ernten und das Zerkleinern erforderliche Treibstoffmenge verringert wird, während gleichzeitig die Qualität des Putters vergrößert wird. Weiterhin ist die beschriebene Abstandsmeßschaltung gegenüber Feuchtigkeit und gegenüber Getreide- und Erntematerial unempfindlich. Es wurde festgestellt, daß im Betrieb der Abstandsmeßschaltung bei einer Futter-Erntemaschine das Polstück 42 einer erheblichen Abnutzung aufgrund der Wirkung des Futtermaterials ausgesetzt sein kann, so daß erhebliche Ungenauigkeiten in der Messung auftreten. Entsprechend kann ein magnetisch durchlässiges abnutzungsbeständiges Material, beispielsweise eine Deckplatte aus Edelstahl, über dem Ende 43 des Polstückes und glatt abschließend mit dem Scherbalken angeordnet sein, um die Abnutzung des Polstückes und damit die entsprechenden Ungenauigkeiten zu verhindern.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß erfindungsgemäß eine magnetisch-/elektronische Abstandsmeßschaltung zur Messung des Abstandes zwischen zwei Eisenmetallteilen geschaffen wird, beispielsweise zwischen einem Scherbalken 36 und den gegenüber diesem beweglichen Messern 34 einer Futter-Erntemaschine. Diese Abstandsmeßschaltung weist einen Permanentmagneten 44 und eine magnetische Meßwicklung 52 auf, die beide innerhalb des Scherbalkens 36 angeordnet sind. Beim Schneiden des Magnetfeldes durch das Hindurchlaufen eines Messers 34 wird ein elektronisches Signal in der Wicklung 52 hervorgerufen, das durch Integrationsschaltungen 55 (Fig. 5) verarbeitet wird, um den Abstand zwischen den Messern 34 und dem Scherbalken 36 anzuzeigen.

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Claims

urTWallach Patentanwälte Di pi -Ing. C Dipl.-Ing. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d Datum: Unser Zeichen: -16 74-7 P/Nu Patentansprüche

1. Abstandsmeßschaltung zur Messung des Abstandes zwischen gegenüberliegenden Teilen von benachbarten eisenhaltigen Bauteilen, die sich relativ zueinander bewegen, mit Magnetfeld-Generatoreinrichtungen, die mit einem der eisenhaltigen Bauteile zusammenwirken, einen Teil hiervon bilden und ein Magnetfeld erzeugen, das aus den Magnetfeld-Generatoreinrichtungen austritt und sich von dem gegenüberliegenden Teil des einen eisenhaltigen Bauteils aus derart nach außen erstreckt, daß es von dem anderen eisenhaltigen Bauteil durchlaufen und geschnitten wird, um ein Durchlaufsignal zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet , daß die Abstandsmeßschaltung Ein-Richtungen (55) zur Integration des Durchlaufsignals während der Zeit einschließt, während der das Durchlaufsignal voreingestellte Schwellwerte überschreitet, so daß sich ein integriertes Signal ergibt, wenn das genannte andere eisenhaltige Bauteil das Magnetfeld schneidet und durchläuft.

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2. Abstandsmeßschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Integrationseinrichtungen (55) eine auf das Durchlaufsignal ansprechende Torschaltung (58) und einen Integrator (57)
einschließen, der nv.f! "Z3 Dur chi rufsignal und die
Torschaltung (58) anspricht.

3· Abstandsmeßschaltung nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnet , daß eine auf das integrierte Signal ansprechende Spitzenwertdetektoreinrichtung (59) vorgesehen ist, die ein dem Spitzenwert des integrierten Signals entsprechendes Signal liefert, das proportional zum minimalen Abstand ist und das Nutzeinrichtungen (64) der Abstandsmeßschaltung
zugeführt wird.

4. Abstandsmeßschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Tiefpaßfiltereinrichtungen
(60), die das integrierte Signal empfangen und das
mittlere Abstandssignal an die Nutζeinrichtungen (64) liefern.

5· Abstandsmeßschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Abtasteinrichtungen (61), die das Ausgangssignal der Torschaltung (58) und das
integrierte Signal empfangen, und Detektoreinrichtungen (66), die auf das minimale integrierte Signal ansprechen, um das maximale Abstandssignal an die Nutzeinrichtungen (64) zu liefern.

6. Futter-Erntemaschine mit einem Schneidkopf, der eine

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Vielzahl von daran befestigten Messern einschließt, und mit einem 3chei*balken sowie mit einer Abstandsmeßschaltung zur Messung des Abstandes zwischen jedem Messer und dem Scherbalken, gekennzeichnet durch mit dem Scherbalken (36) zusammenwirkende Magnetfeld-Generatoreinrichtungen (40), die einen Stirnflächenteil des Scherbalkens bilden und ein Magnetfeld erzeugen, das aus den Magnetfeld-Generatoreinrichtungen austritt und sich nach außen hin derart erstreckt, daß es von jedem Messer (34·) geschnitten und durchlaufen wird, wenn dieses Messer (?4-) eine Relativbewegung gegenüber dem Scherbalken (36) aufweist, so daß ein Durchlaufsignal erzeugt wird, und Einrichtungen (55) zur Integration des Durchlaufsignals während der Zeit, zu der das Durchlaufsignal voreingestellte Schwellwerte überschreitet, so daß ein integriertes Signal erzeugt wird, während jedes Messer (34) das Feld schneidet und durchläuft.

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