Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Laufruhe einer einen Säschar, und vorzugsweise eine Laufrolle, aufweisenden Schareinheit, die zur Erzeugung einer Säfurche über das Säschar mit einem einstellbaren Schardruck auf eine landwirtschaftliche Nutzfläche gedrückt, und, insbe- sondere über die Laufrolle, mit einer Fahrgeschwindigkeit über die land- wirtschaftliche Nutzfläche bewegt wird, bei welchem eine auf die Schar- einheit, insbesondere auf die Laufrolle, einwirkende Scharkraft gemessen wird. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Sämaschine mit einer Regelung der Laufruhe.

Schareinheiten kommen vielfach als Komponenten von Sämaschinen zum Ausbringen von Saatgut auf landwirtschaftlichen Nutzflächen zum Einsatz. Entsprechende Sämaschinen werden zum Ausbringen des Saatguts in der Regel mit einer gewissen Fahrgeschwindigkeit entlang im Wesentlichen pa- rallel zueinander verlaufenden Bahnen über die landwirtschaftliche Nutz- fläche gefahren, wozu diese üblicherweise an Zugmaschinen, wie bei- spielsweise Traktoren, angehängt oder angebaut sind.

In der Regel weist eine Sämaschine an deren hinteren Ende mehrere, quer zur Fahrtrichtung parallel zueinander angeordnete Schareinheiten zur Ab- lage des Saatguts in parallelen Saatreihen auf. Eine Schareinheit umfasst üblicherweise ein Säschar zur Erzeugung einer Säfurche in der landwirt- schaftlichen Nutzfläche. Das in der Regel meißel- oder schneidmesserartige Säschar wird hierfür oftmals derart mit einem in Richtung der Nutzfläche wirkenden Schardruck beaufschlagt, dass dieses eine sich in Fahrtrichtung hinter der Sämaschine erstreckende, rinnen- oder rillenartige Säfurche er- zeugt. In diese Säfurche kann das Saatgut abgelegt werden, wobei die Tiefe der Säfurche die Ablagetiefe des Saatguts bestimmt. Zum verbesserten Lauf, etwa bei höheren Fahrgeschwindigkeiten der Sämaschine, weisen qualitativ hochwertige Schareinheiten in der Regel auch eine auf der Nutz- fläche laufende Laufrolle auf. Um eine gleichmäßige Ablagetiefe des Saatguts sicherzustellen, weisen Sä- maschinen in der Regel zudem eine Schardruckregelung auf, über welche der auf die Schareinheit wirkende Schardruck geregelt werden kann. Die Regelung des Schardrucks erfolgt oftmals dergestalt, dass eine in Abhängig- keit verschiedener Faktoren, wie etwa dem Saatgut oder der Beschaffen- heit der Nutzfläche voreingestellte Ablagetiefe des Saatguts möglichst gleichmäßig eingehalten wird.

Als Eingangsgröße für die Regelung des Schardrucks wird üblicherweise die auf die Schareinheit einwirkende Scharkraft genutzt. Zur Ermittlung der Scharkraft sind aus dem Stand der Technik verschiedene Konzepte bekannt, wie etwa eine direkte, beispielsweise messtechnische, Erfassung der zwi- schen der Nutzfläche und der Schareinheit wirkenden Scharkraft an der Laufrolle.

Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass insbesondere bei hohen Fahr- geschwindigkeiten - welche zur Erzielung von hohen Flächenleistungen in der Praxis oftmals gewünscht sind - oder bei sich ändernden Beschaffenhei- ten der Nutzfläche die Laufruhe der Schareinheit einen Einfluss auf die Saatgutausbringung hat. Im Stand der Technik sind daher Regelungsverfah- ren des Schardrucks bekannt, welche neben der Scharkraft auch die Lauf- ruhe berücksichtigen. Hierzu wird beispielsweise in der EP 3 732 947 A1 die Anordnung von Beschleunigungssensoren an der Schareinheit vorgeschlagen, über welche die Laufruhe zur Einbeziehung in die Schardruckregelung er- fasst werden kann. In ähnlicher Weise ist aus der US 2016/0165789 A1 be- kannt, neben einer Vielzahl weiterer Messaufnehmer und Sensoren auch an verschiedenen Bauteilen einer Sämaschine angeordnete Beschleunigungs- sensoren zur Regelung des Schardrucks zu nutzen. Hierbei wird die Be- schleunigung der Schareinheit als Regelgröße eingesetzt.

Es hat sich in der Praxis jedoch als nachteilig erwiesen, dass die Verfahren zur Regelung der Laufruhe bzw. des Schardrucks unter Berücksichtigung von zusätzlichen Messwerten neben der Scharkraft, wie etwa Beschleunigungs daten, vergleichsweise komplex werden. Darüber hinaus haben sich die zu- sätzlich erforderlichen Messaufnehmer oder -fühler, wie etwa die Be- schleunigungssensoren sowie deren Verkabelung, unter den oftmals rauen Bedingungen der Aussaat in freier Natur als störungsanfällig erwiesen.

Vor diesem Hintergrund stellt sich die Erfindung die A u f g a b e , ein Ver- fahren zur Regelung der Laufruhe einer Schareinheit sowie eine Sämaschine mit einer Regelung der Laufruhe anzugeben, welche einfach ausgestaltet und zugleich störungsunanfällig sind.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 e l ö s t . Vorteilhafte Weiterbildun- gen sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.

Die Scharkraft wird zur Ermittlung eines zeitlichen Scharkraftverlaufs über ein Messintervall erfasst und eine Bandbreite des Scharkraftverlaufs wird als Regelgröße zur Regelung der Laufruhe verwendet. Eine derartige Ausge- staltung ermöglicht die Erfassung der Laufruhe ohne zusätzliche Sensoren, wodurch das Verfahren vereinfacht wird. Ferner erweist sich das Verfahren auch als störungsunanfälliger, da auf zusätzliche Beschleunigungssensoren verzichtet werden kann.

Vorzugsweise sind mehrere Schareinheiten gemeinsam an einem sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Schwenkträger angeordnet, wobei die Schareinheiten gemeinsam mit einem einstellbaren Schardruck auf die landwirtschaftliche Nutzfläche gedrückt werden indem der Träger verdreht wird. Die auf eine Schareinheit wirkende Scharkraft kann durch Verdrehen des Trägers eingestellt werden. Eine Sämaschine kann mehrere solcher Schwenkträger umfassen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Bandbereite aus der Dif- ferenz zwischen einer maximalen Scharkraft und einer minimalen Schar- kraft des Scharkraftverlaufs bestimmt wird. Eine solche Ausgestaltung er- möglicht eine zuverlässige Abdeckung des gesamten Spektrums an auftre tender) Scharkräften und eine effiziente Ermittlung der Bandbreite auf Basis einer einfachen Rechenoperation. In diesem Zusammenhang ist es vorteil- haft, dass die Bandbreite auf effiziente Art und Weise auf Grundlage von bereits vorhandenen, über das Messintervall erfassten Messwerten der Scharkraft bestimmt werden kann.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Regelung der Laufruhe über einen eine Regelstrecke aufweisenden Regelkreis mit dem Schardruck als Stellgröße erfolgt. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine schnelle Anpassung der Laufruhe während der Aussaat und damit eine effektive An- passung der Laufruhe an sich ggf. wechselnde Gegebenheiten und Bedin- gungen der Aussaat. Ferner kann durch eine derartige Ausgestaltung eine zuverlässige Unterdrückung von auf die Schareinheit einwirkenden Störein- flüssen ermöglicht werden.

In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass ein Grenzwert der Bandbreite als eine Führungsgröße des Regelkreises verwendet wird, wel- che zur Bestimmung einer Regelabweichung mit der Bandbreite verglichen wird. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine einfache Regelung in Abhängigkeit der Führungsgröße. Insbesondere kann durch die Verwendung des Grenzwerts der Bandbreite sichergestellt werden, dass dieser während der Aussaat nicht überschritten wird. Hierdurch können die aus einem übermäßig unruhigen Lauf resultierenden Belastungen auf die Schareinheit, wie etwa in Folge von Vibrationen, reduziert werden. Ferner kann sicherge- stellt werden, dass die Aussaat durch einen übermäßigen unruhigen Lauf beeinträchtigt wird.

In einer regelungstechnisch vorteilhaften Ausgestaltung wird die Regelab- weichung einem Regler zugeführt, in welchem ein Wert des Schardrucks als Steuergröße gebildet wird. Der Schardruck hat sich in diesem Zusammen- hang als ein auf konstruktiv vorteilhaft einfache Art und Weise zu regelnder Parameter herausgestellt. Insbesondere kann durch eine Anpassung des Schardrucks eine schnell wirkende Regelung der Laufruhe ermöglicht wer- den.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass mindestens ein Parameter der Nutzfläche und/oder die Fahrgeschwindigkeit und/oder mindestens ein Scharparameter als Störgrößen berücksichtigt werden. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht auf vorteilhafte Art und Weise die Berück- sichtigung von auf die Laufruhe einwirkenden Einflussgrößen bei der Rege- lung der Laufruhe. Bei den Parametern der Nutzfläche kann es sich insbe- sondere um die Art und Feuchtigkeit des Bodens handeln. Bei den Schar- parametern kann es sich beispielsweise um konstruktive Besonderheiten oder auch einen Verschleiß- oder Abnutzungszustand des Säschars handeln.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass ein Grenzwert der Scharkraft und/oder die Fahrgeschwindigkeit als Bedingung, insbesondere für den Regler, verwendet werden. Durch eine solche Ausgestaltung kann sichergestellt werden, dass weder die Scharkraft noch die Fahrgeschwindigkeit bei der Aussaat überschritten werden. Über die Begrenzung der maximalen Scharkraft kann sichergestellt werden, dass eine zulässige mechanische Belastung der Schareinheit nicht überschritten wird. Hierdurch kann etwa auch der Verschleiß der Schareinheit reduziert werden, wodurch eine Erhöhung der Lebensdauer der Schareinheit erreicht werden kann. Ferner ergibt sich für ausgewählte Saatgüter der Vorteil, dass der Boden nicht zu stark rückverfestigt wird, wodurch der Aufgang begüns- tigt ist. Auf der anderen Seite kann es auch vorteilhaft sein, einen Mini- malwert für die Scharkraft vorzugeben, welcher nicht unterschritten wer- den darf. Über die Einhaltung eines Minimalwerts der Scharkraft kann bei- spielsweise eine korrekte Ablagetiefe für das Saatgut sichergestellt werden. Eine Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit kann sich ebenfalls im Hinblick auf den Verschleiß der Schareinheit als vorteilhaft erweisen, da beispiels- weise Vibrationen, welche verstärkt bei höheren Fahrgeschwindigkeiten auftreten können, reduziert werden können. Ferner kann durch die Festle- gung einer maximalen Fahrgeschwindigkeit eine gleichmäßige Aussaat des Saatguts auf der Nutzfläche sichergestellt werden. In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass der Grenzwert der Bandbreite und/oder der Grenzwert der Scharkraft in einem Fahrmodus hinterlegt sind und durch Auswahl des Fahrmodus eingestellt werden. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine bedienerfreundliche, fehlerunanfälli- ge Einstellung der Grenzwerte der Bandbreite und/oder der Scharkraft durch Auswahl des Fahrmodus durch das Bedienpersonal, wie etwa den Fah- rer der Zugmaschine. In dem Fahrmodus können beispielsweise die Art der Aussaat, Eigenschaften und/oder Beschaffenheiten des Saatguts sowie Pa- rameter der Nutzfläche, wie etwa deren Bodenqualität, -feuchtigkeit oder -ebenheit o. Ä. hinterlegt sein.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden unterschiedliche Fahrmodi vorgeschlagen. Durch mehrere auszuwählende Fahrmodi kann die Bedienerfreundlichkeit weiter erhöht werden. Insbesondere erlaubt die Auswahl aus unterschiedlichen Fahrmodi eine schnelle Einstellung der Grenzwerte der Bandbreite und/oder der Scharkraft unter Vermeidung von Bedienerfehlern.

Es hat sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft erwiesen, wenn der Schardruck zur Verbesserung der Laufruhe erhöht wird, wenn die Band- breite größer dem Grenzwert der Bandbreite und die Scharkraft kleiner o- der gleich dem Grenzwert der Scharkraft ist. Hierdurch kann auf einfache und zuverlässige Art und Weise eine Verbesserung der Laufruhe bei gleich- zeitiger Einhaltung der mechanischen Belastbarkeit der Schareinheit und begünstigtem Aufgang durch Vermeidung übermäßiger Verdichtung erreicht werden.

In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass ein Verzögerungssignal zur Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit erzeugt wird, wenn die Scharkraft größer als der Grenzwert der Scharkraft ist. Durch eine derartige Ausgestal- tung kann sichergestellt werden, dass die tatsächlich auf die Schareinheit einwirkende Scharkraft nicht zu große Werte annimmt. Hierdurch kann eine übermäßige, die Lebensdauer der Schareinheit beeinflussende mechanische Belastung der Schareinheit vermieden werden. Insbesondere erweist sich eine solche Ausgestaltung als vorteilhaft im Hinblick auf eine Verschleißre- duzierung. Ferner kann durch eine solche Ausgestaltung vermieden werden, dass es durch eine zu hohe Scharkraft zu einer falschen, insbesondere zu tiefen Ablagetiefe des Säschars kommt, welche zu einer fehlerhaften Aus- saat des Saatguts auf der Nutzfläche führen kann. in diesem Zusammenhang wird ferner vorgeschlagen, dass das Verzöge- rungssignal zur Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit an einen die Fahrge- schwindigkeit erzeugenden Fahrantrieb und/oder an eine Bedienanzeige übermittelt wird. Durch die Übermittlung des Verzögerungssignals an den Fahrantrieb kann eine automatisierte, schnell wirkende Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit erreicht werden. Eine Übermittlung des Verzögerungs- signals an eine Bedienanzeige ermöglicht auf bedienerfreundliche Art und Weise einen Eingriff durch das Bedienpersonal und erlaubt diesem eine Kontrollmöglichkeit.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorge- schlagen, dass ein Beschleunigungssignal zur Erhöhung der Fahrzeugge- schwindigkeit erzeugt wird, wenn die Scharkraft kleiner als der Grenzwert der Scharkraft und die Bandbreite kleiner als der Grenzwert der Bandbreite ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die etwa durch den Fahr- modus vorgegebene Fahrgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Stör- größen stets maximal ist, wodurch die Flächenleistung der Aussaat maxi- miert werden kann.

Es hat sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Beschleunigungssignal zur Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit an den die Fahrgeschwindigkeit erzeugenden Fahrantrieb und/oder an die Bedienan- zeige übermittelt wird. Durch die Übermittlung des Beschleunigungssignals an den Fahrantrieb kann eine automatisierte, schnell wirkende Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit zur Erhöhung der Flächenleistung erreicht werden. Eine Übermittlung des Beschleunigungssignals an eine Bedienanzeige er- möglicht auf bedienerfreundliche Art und Weise einen einfachen und be- dienerfreundlichen Eingriff durch das Bedienpersonal und erlaubt diesem eine Kontrollmöglichkeit.

Es wird vor esch lagen, dass ein Zwischenspeicher vorgesehen ist, in wel- chem der Scharkraftverlauf zwischengespeichert wird. Ein solcher Zwi- schenspeicher ermöglicht eine schnelle und effiziente Analyse des zwi- schengespeicherten Scharkraftverlaufs. Insbesondere ermöglicht ein Zwi- schenspeicher einen schnellen Zugriff auf die Messdaten des Scharkraftver- laufs, wodurch die Reaktionszeit der Regelung verbessert werden kann. Vorzugsweise wird der Scharkraftverlauf gemeinsam mit einem GPS-Signal auf dem Zwischenspeicher abgelegt, so dass bei alternierender Arbeitswei- se erneut auf die Daten zugegriffen werden kann bspw. zum Vergleich.

Es hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Messintervall ein- gestellt wird. Eine derartige Ausgestaltung hat sich als besonders rechen- effizient erwiesen, da das Messintervall auf die jeweiligen Messbedingungen angepasst werden kann. Insbesondere kann es in diesem Zusammenhang bevorzugt sein, ein möglichst kurzes Messintervall einzustellen, um eine besonders gut auf sich ändernde Bedingungen anpassbare Regelung der Laufruhe zu erhalten. Alternativ kann es auch bevorzugt sein, ein langes Messintervall einzustellen, um die Bandbreite des Scharkraftverlaufs über einen längeren Zeitraum zu erfassen.

In diesem Zusammenhang wird ferner ein Störfilter zum Herausfiltern von Störsignalen aus dem Scharkraftverlauf vorgeschlagen. Ein solcher Störfilter erlaubt eine zuverlässige Vermeidung von Fehlregelungen. Insbesondere können durch einen solchen Störfilter übermäßig erhöhte oder verminderte Werte der Scharkraft sicher aus dem Scharkraftverlauf herausgefiltert wer- den. Derartige nach Art von Kraftpeaks übermäßig erhöhte oder reduzierte Scharkraftwerte können etwa aus der Überfahrt von auf der Nutzfläche vorhandenen Hindernissen, wie Steinen, Unebenheiten o. Ä. resultieren.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgesch lagen, dass die Scharkraft über einen an der Laufrolle, insbesondere an der Drehachse der Laufrolle, angeordneten Kraftsensor gemessen wird. Eine derartige An- ordnung des Kraftsensors ermöglicht eine besondere genaue Messung der auf die Schareinheit wirkenden Scharkraft. Eine zuverlässige Ermittlung der Scharkraft ist eine Grundvoraussetzung für eine effiziente und schnelle Re- gelung der Laufruhe.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass eine Ablagetiefe des Säschars über dessen Position gegenüber der Laufrolle eingestellt wird. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine besonderes einfache und bedienerfreundli- che grobe Voreinstellung der Ablagetiefe des Säschars. Insbesondere kann die Ablagetiefe des Säschars somit auf vorteilhaft schnelle und einfache Art und Weise an unterschiedliche Grobvorgaben der Ablagetiefe angepasst werden. Eine derartige Grobvorgabe der Ablagetiefe kann etwa aus der Art des Saatguts oder aus der Beschaffenheit der Nutzfläche resultieren.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorge- schlagen, dass die Laufrolle in Fahrtrichtung hinter dem Säschar angeordnet ist. Eine derartige Anordnung hat sich als konstruktiv vorteilhaft im Hinblick auf eine gute Führung des Laufs der Schareinheit auf der Nutzfläche erwie- sen, vor allem auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten. Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Laufrolle koaxial in Fahrtrichtung hinter dem Säschar angeordnet ist. Alternativ ist eine Laufrolle denkbar, die vor oder neben dem Säschar angeordnet ist.

Im Hinblick auf eine effiziente Einstellung des Schardrucks hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schareinheit zur Einstellung des Schardrucks um eine Schwenkachse verschwenkt wird. Eine solche Ausgestaltung hat sich als vorteilhaft im Hinblick auf eine störungsunanfällige, zuverlässige Erzeugung und Einstellung des Schardrucks erwiesen. Insbesondere kann in diesem Zusammenhang bevorzugt sein, dass die Schwenkachse sich quer zur Fahrtrichtung erstreckt.

In diesem Zusammenhang wird ferner vorgeschlagen, dass ein sich entlang der Schwenkachse erstreckender Schwenkträger vorgesehen ist, an wel- ehern eine oder mehrere Schareinheiten angeordnet sind. Der Schardruck kann hierbei auf konstruktiv vorteilhaft einfache Art und Weise durch Ver- schwenken des Schwenkträgers um die Schwenkachse eingestellt werden. Über eine derartige Anordnung ist das gleichzeitige gleichmäßige Einstellen des Schardrucks an mehreren Schareinheiten möglich, wenn diese seg- mentweise an dem Schwenkträger angeordnet sind. Falls mehrere Schar- träger vorgesehen sind, an welchen jeweils ein einzelner oder eine Gruppe von Schareinheiten angeordnet ist, kann durch das unabhängige Verschwen- ken der Schwenkträger auch eine Einstellung unterschiedlicher Schardrücke erfolgen, falls sich dies im jeweiligen Anwendungsfall als vorteilhaft her- ausstellen sollte. Als konstruktiv und kinematisch vorteilhaft hat es sich in diesem Zusammenhang erwiesen, wenn der Schwenkträger zur Einstellung des Schardrucks um die Schwenkachse gedreht wird.

In diesem Zusammenhang ist es ferner bevorzugt, wenn der Schwenkträger über einen hydraulischen Antrieb gedreht wird. Eine derartige Ausgestal- tung hat sich als besonders bedienerfreundlich erwiesen. Ferner kann über einen hydraulischen Antrieb eine gleichmäßige und schnell wirkende Schar- druckerzeugung erreicht werden.

Zur L ö s u n der vorstehend genannten Aufgabe wird ferner eine Sä- maschine zum Ausbringen von Saatgut mit mehreren Schareinheiten vorge- schlagen, die jeweils einen Säschar zur Erzeugung einer Säfurche in einer landwirtschaftlichen Nutzfläche, und vorzugsweise eine Laufrolle, aufwei- sen, über welche die Schareinheiten mit einer Fahrgeschwindigkeit auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche bewegbar sind, mit Kraftsensoren zur Mes- sung einer auf die Schareinheiten, insbesondere auf die Laufrollen, ein- wirkenden Scharkraft und eine Regeleinheit zur Regelung der Laufruhe der Schareinheiten, bei welcher die Regelung der Laufruhe gemäß einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Merkmale erfolgt. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit dem Verfahren zur Regelung der Laufruhe einer Schareinheit beschriebenen Vorteile. Weitere Einzelheiten und Vorteile eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung der Laufruhe einer Schareinheit sowie einer erfindungsgemäßen Sämaschine werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen gemäß Fig. 1 bis 5 erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer an einer landwirtschaftli- chen Zugmaschine angehängten Sämaschine mit mehreren Schareinheiten;

Fig. 2 einen schematisch dargestellten, exemplarischen Scharkraft- verlauf;

Fig. 3, 4 perspektivische Ansichten einer Schareinheit, und

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Verfahrens zur Regelung der Laufruhe einer Schareinheit.

Die Darstellung in Fig. 1 zeigt eine Sämaschine 1 zum Ausbringen von Saat- gut S auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche N, beispielsweise einem Acker oder Feld zum Anbau von Getreide. Neben oder alternativ zu Saat- gut S kann mit einer solchen Sämaschine 1 auch ein anderes körniges, pul- verförmiges oder granuläres Material ausgebracht werden, wie etwa ein Düngemittel o. Ä.

Die Sämaschine 1 ist an eine Zugmaschine 13, gemäß Fig. 1 einem Traktor, angehängt und wird zum Ausbringen des Saatguts S mit einer gewissen Fahrgeschwindigkeit V entlang im Wesentlichen parallel zueinander verlau- fenden Bahnen in Fahrtrichtung A über die landwirtschaftliche Nutzfläche N gezogen. Alternativ kann die Sämaschine 1 aber auch an die Zugmaschi- ne 13 angebaut oder selbstfahrend, beispielsweise als Roboter oder Roboter mit integrierter Sämaschine, ausgebildet sein. Das Saatgut S ist während des Ausbringens bzw. der Aussaat in einem großvolumigen, tankartigen Vor- ratsbehälter 2 bevorratet. Bei der Sämaschine 1 handelt es sich um eine Sämaschine 1 zur Volumensaat. Es kann sich aber hierbei auch um eine an- dere Sämaschine 1 , etwa eine Maschine zur Einzelkornsaat, handeln.

Neben diversen anderen Werkzeugen, Geräten oder Apparaten zur Boden- bearbeitung, insbesondere zur Vorbereitung der Nutzfläche N für die Aus- saat, weist die Sämaschine 1 an deren hinteren Ende zahlreiche, parallel zueinander angeordnete Schareinheiten 3 auf. Über die Schareinheiten 3 wird das in dem Vorratsbehälter 2 bevorratete Saatgut S in parallelen Saat- reihen in der Nutzfläche N abgelegt. Dabei umfasst eine Schareinheit 3 je- weils ein Säschar 4 zur Erzeugung einer Säfurche U. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 ist das Säschar 4 als Doppelscheibensäschar ausgebildet und weist zwei meißelartige, tellerförmige Schneidscheiben 4.1 auf. Die Schneid- scheiben 4.1 sind winklig, im speziellen V-förmig zueinander ausgerichtet, drehbar an der Schareinheit 3 gelagert und werden über einen Schardruck- aktor mit einem senkrecht zur Nutzfläche N wirkenden Schardruck D auf Nutzfläche N gedrückt. Hierdurch schneiden die Schneidscheiben 4.1 in den Boden und es wird eine sich hinter der Schareinheit 3 erstreckende rillen- förmigen Säfurche U erzeugt, deren Tiefe die Ablagetiefe T des Saatguts S bestimmt. Das Säschar 4 kann alternativ auch nur eine Schneidscheibe 4.1 aufweisen. In die erzeugte, in den Figuren nicht abgebildete Säfurche U wird das aus dem Vorratsbehälter 2 beispielsweise über eine pneumatische Förderleitung 15 zuführbare Saatgut S abgelegt, vgl. Fig. 4. Über einen Saatgutniederstreicher 4.2 und einen am hinteren Ende der Schareinheit 3 angeordneten zweizinkigen Striegel 14 wird die Nutzfläche N nach dem Ab- legen des Saatguts S in der Säfurche U nachbereitet, vgl. Fig. 14.

In Fahrtrichtung A hinter dem Säschar 4 ist eine Laufrolle 8 angeordnet, über welche die Schareinheit 3 über die Nutzfläche N läuft, vgl. Fig. 4. Al- ternativ sind auch Konstruktionen denkbar, bei denen auf eine solche, auch als Tiefenführungsrolle bezeichnete Laufrolle 8 verzichtet wird und die Schareinheit 3 ohne Laufrolle 8 über die Nutzfläche N läuft.

Um eine gleichmäßige Ablagetiefe T des Saatguts S sicherzustellen, weist die Sämaschine 1 eine in den Figuren nicht dargestellte Regeleinheit 12 mit einer Schardruckregelung R auf, über welche der auf die Schareinheit 3 wirkende Schardruck D geregelt werden kann. Als Eingangsgröße für die Schardruckregelung R wird die auf die Schareinheit 3 einwirkende Schar- kraft F genutzt. Der jeweilige Ist- bzw. Messwert der Scharkraft Fi wird über einen an der Laufrolle 8 angeordneten Kraftsensor 8.1 gemessen und an die Schardruckregelung R übermittelt. Alternativ kann die Scharkraft Fi auch auf andere Arten bestimmt oder ermittelt werden, etwa über einen an einer anderen Stelle angeordneten Sensor oder durch eine indirekte Be- stimmung am Schardruckaktor.

Um eine möglichst große Flächenleistung zu erreichen, ist es in der Praxis wünschenswert, die Sämaschine 1 mit einer möglichst hohen Fahrgeschwin- digkeit V über die Nutzfläche N zu fahren. Eine höhere Fahrgeschwindig- keit V geht jedoch häufig mit einer geringeren Laufruhe L einher, welche sich ungünstig auf die Längsverteilung des Saatguts S in der Säfurche U auswirken kann sowie zu erhöhten mechanischen Belastungen der Scharein- heit 3 und/oder anderer Komponenten der Sämaschine 1 führen kann. Aus diesem Grund weist die Sämaschine 1 eine Regelung der Laufruhe L der Schareinheit 3 auf, über welche die Laufruhe L zur Erzielung eines mög- lichst ruhigen Laufs der Schareinheit 3 geregelt werden kann.

Bei der Sämaschine 1 erfolgt die Erfassung der Laufruhe L ohne zusätzliche Sensoren, wie etwa Beschleunigungs- oder Vibrationssensoren, wodurch das entsprechende Verfahren zur Regelung der Laufruhe L vereinfacht wird. Ferner erweist sich das Verfahren wegen der fehlenden zusätzlichen Senso- ren und deren Verkabelung auch als störungsunanfälliger, was im Folgenden detailliert erläutert werden wird.

Grundlage des Verfahrens zur Regelung der Laufruhe L ist das Erfassen des Scharkraftverlaufs W sowie das Bestimmen der Bandbreite Bi dieses Schar- kraftverlaufs W. Die über den Kraftsensor 8.1 gemessene Scharkraft Fi wird zur Ermittlung des zeitlichen Scharkraftverlaufs W über ein Messintervall I erfasst und eine Bandbreite Bi des Scharkraftverlaufs W wird als Regelgröße bzw. als Rückführgröße zur Regelung der Laufruhe L verwendet was nach- folgend noch näher erläutert werden w rd.

Zunächst soll jedoch anhand der Darstellung eines exemplarischen Schar- kraftverlaufs W gemäß Fig. 2 erläutert werden, wie der Ist-Wert der Band- breite Bi bestimmt wird.

In Fig. 2 ist der Verlauf der auf eine Schareinheit 3 wirkenden Scharkraft Fi über der Zeit t dargestellt. Zu Beginn, d. h. kurz nach dem Zeitpunkt t=0 ist die Sämaschine 1 im so genannten Vorgewende zum Rangieren der Zugma- schine 13 angehoben, so dass die Schareinheiten 3 die Nutzfläche N nicht berühren. Während dieser Phase befindet sich die Scharkraft Fi entspre- chend auf einem niedrigen Niveau, welches nicht Eingang in die Erfassung der Bandbreite Bi finden soll, um die Regelung der Laufruhe L nicht zu be- einträchtigen. Das Messintervall I zur Erfassung der Bandbreite Bi beginnt erst, wenn die Schareinheiten 3 auf die Nutzfläche N aufgesetzt sind und die Aussaat beginnt. Ab diesem Zeitpunkt schwankt die Scharkraft Fi wäh- rend der Aussaat zwischen einer minimalen Scharkraft Fmin und einer maxi- malen Scharkraft Fmax. Die Schwankung der Scharkraft Fi resultiert bei- spielsweise aus Vibrationen oder Erschütterungen der Schareinheit 3 oder anderer Komponenten der Sämaschine 1 oder etwa auch der Beschaffenheit der Nutzfläche N, wie etwa Unebenheit, Oberflächenrauheit, Stellen mit variierender Feuchtigkeit oder unterschiedlichen Eindringwiderständen des Säschars 4 in die Nutzfläche N. Die Schwankung der Scharkraft Fi spiegelt die Laufruhe L der Schareinheit 3 wider. Bei einem hypothetischen voll- ständig ruhigen Lauf der Schareinheit 3 auf der Nutzfläche N würde die Scharkraft Fi auf einem gleichmäßigen Niveau über der Zeit t liegen. Als Maß für die im tatsächlichen realen Säbetrieb während der Aussaat auftre- tenden Schwankungen der Scharkraft Fi, und somit für die Laufruhe L, dient die Bandbreite Bi. Diese wird aus der Differenz zwischen der im Messinter- vall I auftretenden maximalen Scharkraft Fmax und der im gleichen Messin- tervall gemessenen minimalen Scharkraft Fmin bestimmt, vgl. Fig. 2. Die Bandbreite Bi kann auch als Amplitude der Scharkraft Fi bzw. des Schar- kraftverlaufs W bezeichnet werden. Alternativ oder zusätzlich können auch weitere Kenngrößen des Scharkraftverlaufs W, wie etwa die Frequenz der Schwankungen der Scharkraft Fi als Maß bzw. Messgröße für die Laufruhe L verwendet werden.

Das Messintervall I wird dabei eingestellt und kann hinsichtlich seiner Dauer angepasst werden. Im Hinblick auf eine möglichst gute, sensitiv auf wech- selnde Bedingungen reagierende Regelung kann ein kürzeres Messintervall I bevorzugt sein, nach welchem eine Anpassung der Laufruhe L erfolgt. Al- ternativ kann auch ein längeres Messintervall I vorteilhaft sein, über wel- ches der Scharkraftverlauf W erfasst wird, wenn die jeweilige Situation der Aussaat, insbesondere die Beschaffenheit des Saatguts S, der Sämaschine 1 oder der Nutzfläche N dies erlauben.

Der Scharkraftverlauf W wird in einem Zwischenspeicher 9 zwischengespei- chert, vgl. Fig. 2. Die Speicherkapazität des Zwischenspeichers 9 kann da- bei auf die maximale Länge des einstellbaren Messintervalls I angepasst sein. Ferner ist ein Störfilter 10 zum Herausfiltern von Störsignalen aus dem Scharkraftverlauf W vorgesehen. Über den Störfilter 10 können Spitzen bzw. Peaks der gemessenen Scharkraft Fi, welche etwa aus der Überfahrt eines auf der Nutzfläche N liegenden Steins o. Ä. resultieren können und die Beträge der maximalen Scharkraft F _ma x bzw. der minimalen Scharkraft Fmin stark beeinflussen können, herausgefiltert werden. Somit werden diese unregelmäßig auftretenden Störsignale nicht zur Bestimmung der Bandbrei- te Bi herangezogen, so dass deren Wert nicht verfälscht wird. Alternativ oder zusätzlich können auch andere Filter zum Herausfiltern von Störsigna- len aus dem Scharkraftverlauf W vorgesehen sein, falls sich Herausstellen sollte, dass derartige Störsignalen die Regelung der Laufruhe L beeinflus- sen.

Die vorstehend erläuterte Bestimmung der Bandbreite Bi aus dem gemesse- nen und in dem Zwischenspeicher 9 abgespeicherten Scharkraftverlauf W bildet die Grundlage für die Regelung der Laufruhe L. Die Regelung der Laufruhe L erfolgt über einen Regelkreis K, welcher in Fig. 5 schematisch als Blockschaltbild abgebildet ist. Im Folgenden wird das Verfahren zur Re- gelung der Laufruhe L anhand der Darstellung in Fig. 5 erläutert.

Als Führungsgröße des Regelkreises K wird ein Grenzwert B _G der Bandbrei- te B verwendet. Dieser vorgegebene Grenzwert B _G der Bandbreite B wird zur Bestimmung der Regelabweichung mit dem gemessenen Ist-Wert der Bandbreite Bi verglichen. Die durch den Vergleich zwischen der Führungs- größe, d. h. dem Grenzwert B _G der Bandbreite, und der Rückführgröße, d. h. der tatsächliche Bandbreite Bi, ermittelte Regeldifferenz wird einem Regler 16 zugeführt. Der Regler 16 dient der Bildung der Steuergröße des Regelkreises K, welche im vorliegenden Fall ein Wert des Schardrucks D ist. Als zusätzliche Bedingung für den Regler 16 wird ein Grenzwert F _G der Scharkraft F und/oder ein Grenzwert der Fahrgeschwindigkeit V vorgege- ben. Ferner sind je nach Ausstattung der Sämaschine 1 und der jeweiligen Situation der Aussaat weitere Bedingungen denkbar, welche dem Regler 16 vorgegeben werden können.

Bei dem Verfahren zur Regelung der Lauf ruhe L wird der Schardruck D zur Verbesserung der Laufruhe L dann erhöht, wenn die tatsächliche Bandbrei- te Bi größer dem Grenzwert B _G der Bandbreite B und die Scharkraft Fi klei- ner oder gleich dem Grenzwert F _G der Scharkraft F ist. Dies bedeutet, dass eine Erhöhung des Schardrucks D zur Verbesserung der Lauf ruhe L nur dann durchgeführt wird, wenn der Messwert Bi der Bandbreite B den vorgegebe- nen Grenzwert B _G der Bandbreite B überschreitet. Als Randbedingung für eine mögliche Erhöhung des Schardrucks D darf der Mittelwert der Schar- kraft FM, welcher als über ein Messintervall I ermittelter, durchschnittlicher Wert der Scharkraft Fi aus dem über den Kraftsensor 5 gemessenen Schar- kraftverlauf W bestimmt wird, einen vorgegebenen Grenzwert F _G der Scharkraft F nicht überschreiten. Die Vorgabe eines Grenzwerts F _G der Scharkraft F dient dazu, die mechanische Belastung der Sämaschine 1 und insbesondere der Schareinheit 3 in einem sicheren Bereich zu halten, in welchem keine Beschädigungen und vor allem kein Ausfall zu erwarten sind. Zudem wird der Auf ang der Saat begünstigt. Wenn der Mittelwert FM der Scharkraft den Grenzwert F _G der Scharkraft übersteigt, wird der Schardruck D nicht mehr erhöht. Stattdessen wird ein Verzögerungssignal Xv zur Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit V erzeugt. Dieses Verzögerungssignal Xv wird zur Reduzierung der Fahrgeschwindig- keit V an einen die Fahrgeschwindigkeit V erzeugenden Fahrantrieb 6 über- mittelt. Bei dem Fahrantrieb 6 handelt es sich um den Fahrantrieb der Zugmaschine 13. In dem Fahrantrieb 6 wird aufgrund des Verzögerungssig- nals Xv automatisch eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit V veranlasst. Alternativ oder zusätzlich kann das Verzögerungssignal Xv an eine von dem Fahrer der Zugmaschine 13 einsehbare, nach Art eines Bildschirms ausge- bildete Bedienanzeige 7 übermittelt werden. Durch einen entsprechenden Hinweis oder eine Fehlermeldung auf der Bedienanzeige 7 kann der Fahrer der Zugmaschine 13 aufgefordert werden, die Fahrgeschwindigkeit V zu reduzieren, was insbesondere bei einfacher ausgestatten Zugmaschinen 13 ohne automatisiert gesteuerten Fahrantrieb 6 vorgesehen sein kann.

Wenn der Mittelwert FM der Scharkraft kleiner als der Grenzwert F _G der Scharkraft F ist und die gemessene Bandbreite Bi kleiner als der Grenzwert B _G der Bandbreite B ist, wird ein Beschleunigungssignal XB zur Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit V erzeugt. Dieses Beschleunigungssignal XB wird je nach Ausstattung der Zugmaschine 13 zur automatischen Beschleunigung an den die Fahrgeschwindigkeit V erzeugenden Fahrantrieb 6 und/oder an eine vom Fahrer bzw. dem Bedienpersonal der Zugmaschine 13 einsehbare Be- dienanzeige 7 übermittelt, worauf der Fahrer manuell die Fahrgeschwindig- keit V erhöhen kann.

Auf der Regelstrecke 18 wirken verschiedene Störgrößen 19 auf den in dem Regler 16 gebildeten Wert des Schardrucks D ein. Hierbei kann es sich bei- spielsweise um Parameter der Nutzfläche N, wie etwa deren Bodenfeuch- tigkeit, Eindringwiderstand, Uneben- oder Rauheit oder eine sonstige Be- schaffenheit handeln. Ferner kann auch die Fahrgeschwindigkeit V der Sä- maschine 1 eine solche Störgröße 19 sein. Darüber hinaus können Parame- ter des Säschars 4, wie etwa konstruktive Besonderheiten, dessen Ver- schleißzustand oder eine spezielle Ausstattung, als Störgrößen 19 berück- sichtigt werden.

Der Grenzwert B _G der Bandbreite B und der Grenzwert F _G der Scharkraft F sind in einem Fahrmodus M der Sämaschine 1 hinterlegt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um empirisch ermittelte Erfahrungswerte, welche für gewisse Bedingungen, wie etwa die Art oder Beschaffenheit des Saatguts S, die Beschaffenheit der Nutzfläche N oder die Bodenvorbereitung vor der Aussaat (d. h., ob es sich um eine Pflugsaat, eine Mulchsaat oder eine Di- rektsaat handelt) in unterschiedlichen Fahrmodi M hinterlegt sind. Der ent- sprechende Fahrmodus M kann durch das Bedienpersonal ausgewählt und eingestellt werden. Alternativ ist auch eine automatische Einstellung des Fahrmodus M oder der Grenzwerte B _G , F _G , V o. Ä. denkbar.

Über den an der Drehachse 8.1 der Laufrolle 8 angeordneten Kraftsensor 5 wird, wie bereits vorstehend erläutert, die jeweils aktuell wirkende Schar- kraft Fi, d. h., die Aufstandskraft der Schareinheit 3 auf der Nutzfläche N, gemessen. Der Messwert der Scharkraft Fi wird zurückgeführt und im Zwi- schenspeicher 9, welcher einen Rechner aufweist, als Scharkraftverlauf W für das eingestellte Messintervall I zwischengespeichert. Durch Auswertung des Scharkraftverlaufs W wird ein neuer Messwert Bi der Bandbreite B er- mittelt, welcher als neue Rückführgröße zum Vergleich mit dem Grenzwert B _G der Bandbreite B zurückgeführt wird. Der Regelkreis K wird erneut durchlaufen.

Im Folgenden soll anhand der Darstellungen in Fig. 3 und 4 die Erzeugung und Anpassung des auf die Schareinheit 3 wirkenden Schardrucks D erläu- tert werden. Gemäß der schematischen Darstellung der Regelung der Lauf- ruhe L in Fig. 5 wird der Schardruck D in dem Schardrucksystem 17 erzeugt. Wie dies der Darstellung in Fig. 3 entnehmbar ist, ist die Schareinheit 3 zur Erzeugung des Schardrucks D um eine sich quer zur Fahrtrichtung A erstre- ckende Schwenkachse Z schwenkbar gelagert. Entlang der Schwenkachse Z erstreckt sich ein in den Figuren nicht dargestellter, nach Art eines Profils oder Rohrs ausgebildeter Schwenkträger 11 , an welchem jeweils mehrere, parallel zueinander angeordnete Schareinheiten 3 elastisch über die La- gerelemente verdrehbar angelenkt sind. Durch Drehen des Schwenkträgers 11 um die Schwenkachse Z kann der auf die damit verbundenen Scharein- heiten 3 wirkende Schardruck D eingestellt werden. Je nach Drehwinkel um die Schwenkachse Z können unterschiedliche Beträge des Schardrucks D eingestellt werden. Zum Antrieb der Drehbewegungen des Schwenkträgers 11 ist ein hydraulischer Antrieb vorgesehen. Alternativ kann es sich hierbei auch um einen anderen Antrieb handeln. Über die vorstehend beschriebene Erzeugung des Schardrucks D kann beispielsweise der im Regler 16 gebilde- te Wert des Schardrucks D eingestellt werden. Ein höherer Wert des Schar- drucks D kann dabei ein tieferes Eindringen der Schneidscheiben 4.1 des Säschars 4 in die Nutzfläche und somit eine tiefere Säfurche U bewirken, wodurch eine größere Ablagetiefe T für das Saatgut S eingestellt werden kann. Neben der vorstehend beschriebenen Methode zur Erzeugung des Schardrucks D über die Rotation des Schwenkträgers 11 sind auch anderer Methoden denkbar, wie beispielsweise die Anordnung von Schardruckakto- ren direkt an der Schareinheit 3 bzw. dem Säschar o. Ä.

In Fahrtrichtung A koaxial hinter dem Säschar 4 ist die Laufrolle 8 angeord- net, welche auf der Nutzfläche N läuft. Über die relative Positionierung der Laufrolle 8 gegenüber dem Säschar 4, insbesondere in vertikaler Richtung, kann eine grobe Voreinstellung der Ablagetiefe T für das Saatgut S einge- stellt werden. Die Feineinstellung der Ablagetiefe T erfolgt über ei Ver- kippen des Säschars 4.

Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Regelung der Laufruhe L und die Sämaschine 1 mit einer Regelung der Laufruhe L zeichnen sich dadurch aus, dass die Erfassung der Laufruhe L auf einfache Art und Weise ohne zu- sätzliche Sensoren möglich ist. Ferner erweisen sich das Verfahren und die Sämaschine 1 auch als störungsunanfälliger, da auf zusätzliche Beschleuni- gungssensoren verzichtet werden kann. Bezugszeichenliste:

1 Sämaschine

2 Vorratsbehälter

3 Schareinheit

4 Säschar

4.1 Schneidscheibe

4.2 Saatgutniederstreicher

5 Kraftsensor

6 Fahrantrieb

7 Bedienanzeige

8 Laufrolle

8.1 Drehachse

9 Zwischenspeicher

10 Störfilter

11 Schwenkträger

12 Regeleinheit

13 Zugmaschine

14 Striegel

15 Förderleitung

16 Regler

17 Schardrucksystem

18 Regelstrecke

19 Störgröße

A Fahrtrichtung

B Bandbreite

Bi Bandbreite, Messwert B _G Bandbreite, Grenzwert

D Schardruck

F Sch ar kraft F _G Scharkraft, Grenzwert

Fi Scharkraft, Messwert

FM Scharkraft, Mittelwert F _max maximale Scharkraft

F _min minimale Scharkraft

I Messintervall

K Regelkreis

L Laufruhe

M Fahrmodus

N Nutzfläche

R Schardruckregelung

S Saatgut

T Ablagetiefe t Zeit

U Säfurche

V Fahrgeschwindigkeit

W Scharkraftverlauf

XB Beschleunigungssignal

Xv Verzögerungssignal

Z Schwenkachse