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Querverweis auf im Zusammenhang stehende Anmeldungen
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Die Anmeldung beansprucht die Vorteile aus der vorläufigen US-Anmeldung mit Seriennummer 61/756,334, die am 24. Januar 2013 angemeldet wurde.
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Aussage hinsichtlich bundesstaatlich geförderter Forschung
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Hintergrund
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zum Entladen von Getreide aus einem Korntank auf einer landwirtschaftlichen Erntemaschine in ein Transportfahrzeug und insbesondere auf ein System und ein Verfahren, das die relative Position einer landwirtschaftlichen Erntemaschine bezüglich des Transportfahrzeugs identifiziert und dem Bediener der landwirtschaftlichen Erntemaschine dabei hilft, einen gewünschten Abstand zwischen den Fahrzeugen beizubehalten.
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Der Gegenstand einer landwirtschaftlichen Erntemaschine, von denen einige auf aktuellen kommerziellen Kornerntemaschinenkonstruktionen basieren, ist in den
US-Patenten Nr. 4,317,326 ,
4,428,182 ,
6,012,272 ,
6,125,618 ,
6,339,917 ,
6,604,351 ,
6,606,844 ,
6,604,995 ,
6,604,350 ,
6,484,485 ,
6,612,101 ,
6,233,911 ,
6,240,711 ,
6,167,982 ,
7,553,228 ,
8,286,984 und
8,292,008 offenbart. Eine Erntemaschine/Getreidewagen-Kombination kann in eine „Gelenk“-Kombine (oder „gegliederten“ Mähdrescher) konvertiert werden, wie das in dem
US-Patent Nr. 6,910,845 offenbart ist. Verschiedene Getreidehandhabungs- und Getreideentladungstechniken werden unter anderen in den
US-Patenten Nr. 7,143,863 und
7,198,449 offenbart. Die Offenbarungen dieser Patente werden ausdrücklich hierin durch Bezug aufgenommen.
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Die meisten Gelenkkombinen, die oben zitiert sind, zeigen durch Kompromisse geprägte Gestaltungsmerkmale, da die Gestaltungsgrundlage beschränkt ist auf die derzeitigen kommerziellen Getreideerntemaschinenkonstruktionen. Beispielsweise haben die aktuellen kommerziellen Getreideerntemaschinenkonstruktionen einen bordeigenen Getreidebehälter bei der vorderen Gelenkeinheit nebst Getreideköpfen, Reinigungsvorrichtungen usw. Das macht solche Konstruktionen nicht mangelhaft, da sie einen substanziellen Fortschritt in der Erntetechnik für Hersteller darstellen, die die aktuelle Getreideerntemaschinenarchitektur beibehalten wollen.
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Eine Abkehr von dieser Technik wird in dem
US-Patent Nr. 6,012,272 offenbart, insofern als darin die vordere Gelenkeinheit ohne einen bordeigenen befindlichen Getreidebehälter ist sondern die Kabine des Bedieners, den Antrieb, die Getreideerntebaugruppe und die Getreidetransferbaugruppe trägt. Die hintere Gelenkeinheit hat den bordeigenen Getreidebehälter und eine lenkbare angetriebene Radbaugruppe. Das
US-Patent Nr. 6,339,917 offenbart eine ähnliche Gelenkkombine, wobei die vordere Gelenkeinheit ohne einen an Bord befindlichen Getreidebehälter ist, sondern die Kabine des Bedieners, den Antrieb, die Getreideerntebaugruppe und die Getreidetransferbaugruppe trägt. Die hintere Gelenkeinheit hat den bordeigenen Getreidebehälter und eine angetriebene Radbaugruppe. Raupen, ein Radpaar und zwei Radpaare sind für die Erntemaschine veranschaulicht.
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Die vorliegend offenbarte Gelenkkombine basiert auf einer anderen Lenkphilosophie für die hintere Gelenkeinheit zum Getreideentladen wie auch zum Fahren im Hundegang der hinteren Gelenkeinheit während des Getreideentladens, und auf anderen verschiedenen Philosophien, wie sie hierin offenbart sind.
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Kurze Zusammenfassung
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Offenbart wird eine verbesserte Gelenkkombine aus einem vorderen Getreidekopf, der von einer vorderen Gelenkeinheit ohne Getreidespeicher getragen und von einem Bediener bedient wird, und einer hinteren Getreidespeichergelenkeinheit, die zum Krabben („crabbing“), d. h. zum Fahren im Hundegang in der Lage ist. Nähesensoren sind an der Seite des Getreidekopfes befestigt und auf der Seite des rückwärtigen Endes der hinteren Gelenkeinheit. Kameras sind an der Vorderseite der vorderen Gelenkeinheit befestigt, die zu der Seite der vorderen Gelenkeinheit schauen, an der Vorderseite der hinteren Gelenkeinheit, die rückwärts in den Getreidespeicher der hinteren Gelenkeinheit schauen, an der Rückseite der hinteren Gelenkeinheit und am Getreidearmaustrittsende. Ausgaben von den Sensoren werden einem Speicher für jeden Typ von Getreideentladungsfahrzeug für eine spätere Verwendung durch den Bediener bei der Platzierung der Kombine in der optimalen Entladeposition zugeführt. Ein Video wird ebenfalls einem Display gegenüber dem Bediener der Kombine zugeführt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Für ein volleres Verständnis der Natur und der Vorteile der vorliegenden Methode bzw. Verfahrens sollte die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zur Auskunft herangezogen worden sein, in denen:
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1 ist eine Draufsicht auf die offenbarte Erntemaschine und ein Getreide beförderndes Sattelzugfahrzeug, wobei die hintere Erntemaschinegelenkeinheit im Hundegang fährt zum Entladen von Getreide in das Getreide befördernde Sattelzugfahrzeug und wobei die Nähesensoren und Kameras gezeigt sind, die von der offenbarten Erntemaschine getragen werden;
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2 ist eine Rückansicht der offenbarten Erntemaschine und eines Getreide befördernden Sattelzugfahrzeugs von 1;
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3 ist eine Seitenansicht der offenbarten Erntemaschine von 1; und
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4 ist das Auslesemodul für den Fahrer der offenbarten Erntemaschine, das die relative Entfernung zwischen der offenbarten Erntemaschine und dem Getreide befördernden Sattelzugfahrzeug an verschiedenen Ort und die Videozuführung von den Kameras, die von der offenbarten Erntemaschine getragen werden, zeigt.
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Die Zeichnungen werden in weiteren Einzelheiten unten beschrieben werden.
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Detaillierte Beschreibung
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Die landwirtschaftliche Gelenkerntemaschine oder -kombine (wobei diese Begriffe synonym sind und austauschbar verwendet werden) in den Zeichnungen ist eine TribineTM-Erntemaschine (Tribine Industries LLC, Logansport, IN), die eine Getreidespeicherkapazität von 1000 Bushel an sauberem Getreide hat und das saubere Getreide mit einer Rate von 500 Bushel pro Minute entlädt. Damit der Bediener der erntenden Kombine in der Lage ist, in einer optimalen Position relativ zu dem Getreide befördernden Fahrzeug zu sein, in das das sauberes Getreide entladen wird, trägt die Kombine Nähesensoren und Kameras an verschiedenen Positionen, die unten identifiziert sind, nebst einem Auslesemodul, das zum Betrachten durch den Bediener der Kombine positioniert ist, um die Auslesewerte davon zu beobachten. Zusätzlich wird ein Prozessor verwendet, der fähig ist zu lernen bzw. zu speichern, wo die optimale Entladeposition der Erntemaschine und der hinteren Getreidegelenkeinheit relativ zu dem Getreide befördernden Fahrzeug für eine spätere Verwendung ist. Der Bediener gibt dem Prozessor die optimalen Entfernungswerte an und ermöglicht es so dem Prozessor, solche Werte für die spätere Verwendung an diesem und anderen Fahrzeugen zu speichern.
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Bezugnehmend nun auf
1 ist eine Gelenkerntemaschine, Kombine oder erntende Kombine
10 mit einem 16-Reihen-Getreidekopf
12 ausgestattet und besteht aus einer vorderen Gelenkeinheit
14 und einer hinteren Gelenkeinheit
16. Wenngleich die Kombine
10 mit Rädern ausgestattet ist, könnte sie auch eine Raupenkombine sein. Die vordere Gelenkeinheit
14 ist mit einer Bedienerkabine ausgerüstet, einem Antrieb, einer Getreidereinigung und -handhabung und ähnlichen Fähigkeiten, aber ausgenommen eine Getreidespeicherung, die ihr fehlt. Stattdessen ist die hintere Gelenkeinheit
16 mit einem Getreidespeicher ausgestattet und mit einem Entladevermögen, beispielsweise einem Getreideentladungsarm
18, der ein Fördergerät (z. B. einen Schraubenförderer) beherbergt, wie das in dem in gemeinsamen Eigentum stehenden
US-Patent 8,286,984 beschrieben ist.
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Neben der Kombine 10 ist ein Getreide beförderndes Sattelzugfahrzeug 20, das aus einem vorderen Führerhaus mit Antrieb 22 besteht, das einen Getreideanhänger 24 zieht, der in der Lage ist, 1000 Bushel sauberes Getreide aufzunehmen. Wie das für moderne Kombinen typisch ist, entlädt die Kombine 10 ihr sauberes Getreide von der hinteren Gelenkeinheit 16, während die Kombine auf dem Feld ist und weiteres Getreide erntet; daher der Bedarf, ihren Getreidespeicher sehr schnell zu entladen. Um dieses Entladen von Getreide zu erreichen, zieht das Transportfahrzeug 20 neben die Kombine 10 heran und/oder die Kombine 10 bewegt sich hinüber neben das Transportfahrzeug 20. Die hintere Gelenkeinheit 16 kann dann gekrabbt werden, um ihren Entladearm 18 in eine Position derart zu bewegen, dass das Entladeende 26 über dem Getreideanhänger 24 zentriert ist und das Entladen von sauberem Getreide abläuft. Da der Bediener der Kombine die Kombine 10 lenken muss, während er gleichzeitig nahe zu dem Sattelzugfahrzeug 20 hinüberzieht und die hintere Gelenkeinheit 16 krabbt, wäre alles, um dem Bediener der Kombine zu helfen, genau zu wissen, wo die vordere Gelenkeinheit 14 und die hintere Gelenkeinheit 16 relativ zu dem Getreidetransportfahrzeug 20 sind, von dem Bediener der Kombine in hohem Maße willkommen. Es wird gewürdigt werden, dass das saubere Getreide auch in einen Getreidewagen, Schwerkraftwagen oder irgendein anderes Speicherfahrzeug entladen werden könnte.
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Um diese zusätzliche Position dem Bediener der Kombine in Echtzeit zu geben, ist die vordere Gelenkeinheit 14 mit einer Kamera 28 auf ihrer linken Seite ausgestattet. Die hintere Gelenkeinheit 16 ist ebenfalls an ihrer oberen vorderen Mitte mit einer Kamera 32 ausgestattet. Jede dieser Kameras führt dem Bediener der Kombine ein Videobild zu, so dass er das Getreide befördernde Sattelzugfahrzeug offenbarte Erntemaschine und ein Getreide beförderndes Sattelzugfahrzeug 20 sehen kann.
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Die hintere Gelenkeinheit 16 ist ebenfalls mit einem Nähesensor 34 auf ihrer linken Rückseite ausgerüstet und, 36, auf ihrer rechten Rückseite. Das Entladeende 26 des Getreideentladearms 18 ist auch mit einer Kamera 38 ausgerüstet. Eine zusätzliche Kamera 39 wird von der hinteren Gelenkeinheit 16 an ihrer oberen Rückseite getragen. Schließlich ist der Getreidekopf 12 mit einem Nähesensor 40 auf seiner linken Seite ausgerüstet. Alle Nähesensoren führen ihre Daten auch dem Bediener der Kombine zu. Beispielsweise können die Kameras Agcam-Kameras (Dakota Micro, Inc., Cayuga, ND) sein, und die Sensoren können Senix TSPC-155 Ultraschallabstandssensoren (Senix Corporation, Hinesburg, VT) sein. Die erntende Kombine 10 entlädt sauberes Getreide nur auf ihrer linken Seite in der Ausführungsform auf den Zeichnungen. Es wird anerkannt werden, dass die Kameras und Sensoren für ein Entladen von sauberem Getreide auf der rechten Seite nur auf der rechten Seite angeordnet sein könnten oder auf beiden Seiten angeordnet sein könnten, um ein Entladen von sauberem Getreide auf beiden Seiten bereitzustellen.
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Alle Ausleseinformationen von den Sensoren werden dem Prozessor (beispielsweise einem Agcam Quad-Processor DMAC-Q; nicht gezeigt) zugeführt und dann einem berührungsempfindlichen Bildschirm 44 als Bedienerschnittstelle, der mit einem verbundenen Montierarm und einem Lautsprecher sagen wir an der oberen linken Frontseite des Bedieners der Kombine (siehe 4) montiert ist. Ein berührungsempfindlicher Bildschirm Topcon AGA4353 (Topcon Positioning Systems, Inc., Livermore, CA) kann verwendet werden. Vier Videobildschirme 46, 47, 48 und 49 sind in dem Touchscreengerät angeordnet. Die Sensorabstandsinformation 50 wird in der unteren Hälfte angezeigt. Der Bediener der Kombine kann die idealen Entfernungen für jeden Entfernungssensor unter Verwendung eines Lichtschiebers 52 festlegen, welcher diese Informationen dem Prozessor zuführt, so dass er solche idealen Entfernungen für eine Verwendung durch den Bediener der Kombine in späteren Getreideentladeoperationen unter Verwendung beispielsweise der SenixVIEW-Software „lernen“ kann. Die Kombine kann Audiobefehle Bediener durch den bereitgestellten Lautsprecher hören. Parameter können für vielfältige Typen von Getreideentladefahrzeugen festgelegt und später für die Verwendung durch den Bediener wieder abgerufen werden.
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Bei Betrieb sensiert der Abstandsmesssensor 40, der auf der linken Seite des erntenden Kopfes 12 montiert ist, das Fahrzeug 20, sobald die Kombine 10 sich an das Fahrzeug 20 annähert, und beginnt, den Arbeitsabstand zu messen. Der berührungsempfindliche Bildschirm 44 wird den Abstand auf einem roten, gelben und grünen Lichtschieber 52 anzeigen und den Bediener hörbar informieren, in welche Richtung er lenken soll. Der Prozessor wird den gemessenen Arbeitsabstand mit dem optimalen vergleichen, den der Bediener vorher festgelegt hat, indem er die Kombine 10 dort positioniert, wo der Bediener will, dass sie entlädt, und durch Drücken des „Lern“-Knopfes auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm 44, was die idealen Abstandsparameter in dem Speicher des Prozessors nach Typ des Entladefahrzeugs ablegt. Während die Kombine sich längs des Fahrzeugs 20 bewegt, misst der Sensor 34, der neben der Entladeförderschnecke montiert ist, den Arbeitsabstand und teilt dem Bediener sowohl sichtbar als auch hörbar mit, ob er in Hundeganglenkung das hintere Modul 16 nach links oder rechts lenken soll, um die Entladeförderschnecke 18 in den optimalen Arbeitsabstand zu bewegen. Dieser Abstand ist auch vorher in das System unter der Verwendung des Lernmodus, der in den Senix-Sensoren inhärent ist, eingegeben worden. Während die Kombine sich entlang des Transportfahrzeuges 20 bewegt und es mit Getreide füllt, wird das System fortfahren, den Bediener auf jedwede Lenkkorrekturen aufmerksam machen, die erforderlich sind, um den optimalen Arbeitsabstand zum Füllen des Fahrzeugs ohne Verschütten von Getreide beizubehalten.
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Es wird gewürdigt werden, dass, sobald der Bediener die Kombine 10 neben das Getreidefahrzeug 20 gefahren hat, sagen wir beispielsweise durch den Getreidekopfsensor, der den idealen Wert liest, der Prozessor automatisch das Bewegen (Lenken) der Kombine in die ideale Getreideentladeposition abschließen kann, einschließlich des Krabbens der hinteren Getreidegelenkeinheit.
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Während die Vorrichtung und das Verfahren mit Bezug zu verschiedenen Ausführungsformen beschrieben worden sind, werden die Fachleute verstehen, dass verschiedenen Veränderungen gemacht werden können und Äquivalente durch Elemente davon ersetzt werden können, ohne von dem Bereich und dem Wesen der Offenbarung abzuweichen. Zusätzlich können viele Modifikationen gemacht werden, um eine spezielle Situation oder ein spezielles Material an die Lehren der Offenbarung anzupassen ohne von dem wesentlichen Bereich davon abzuweichen. Daher ist beabsichtigt, dass die Offenbarung nicht aus die speziellen offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass die Offenbarung alle Ausführungsformen einschließt, die in den Bereich der angehängten Ansprüche fallen. Daneben sind alle hierin erwähnten Zitate ausdrücklich hierin durch Bezug aufgenommen.