Vom Landwirt zum Maschinenbauer Steuerungsarchitektur mit Qubus und D1000 von Graf-Syteco für die Mietenpflege - KEM

Vom Landwirt zum Maschinenbauer

Steuerungsarchitektur mit Qubus und D1000 von Graf-Syteco für die Mietenpflege

Anzeige
Die Bedienung und Steuerung von landwirtschaftlichen Maschinen, die an einen Schlepper angebaut werden, sind häufig noch von konventioneller Verkabelung mit einem unübersichtlichen Kabelbaum geprägt. Dass dies auch deutlich einfacher geht, zeigt eine Maschine zur Pflege von Zuckerrübenmieten: Der Entwickler setzt hier auf den Qubus und ein Bedien- und Steuergerät von Graf-Syteco.

Dr. Jörg Lantzsch, Agentur Dr. Lantzsch, Wiesbaden

In Deutschland werden pro Jahr über drei Millionen Tonnen Zucker verarbeitet. Die größten Abnehmer sind dabei die Getränke- und die Süßwarenindustrie. Hergestellt wird der Zucker aus Zuckerrüben, aus denen in großen Zuckerfabriken der Zucker extrahiert wird. Die größten Fabriken können bis zu 20.000 Tonnen Zuckerrüben pro Tag verarbeiten. Die Konzentration im Zuckermarkt in den vergangenen Jahrzehnten hat dazu geführt, dass die Zuckerfabriken immer größer und gleichzeitig effizienter geworden sind. Um diese optimal auszulasten, sollte die Verarbeitung über einen möglichst langen Zeitraum erfolgen – in Deutschland dauert daher die Kampagne von der ersten Ernte bis zur letzten Verarbeitung bis zu 100 Tage.

Problemfall Frost

Da der Zuckergehalt in den Rüben schon durch die reguläre Lagerung sinkt, zahlen die Zuckerfabriken den Landwirten oft Spätlieferprämien. Deshalb werden die Rüben nach der Ernte bis zur Auslieferung in Mieten aufbewahrt. Um das Problem des Einfrierens in den Griff zu bekommen, werden diese Mieten seit Ende der 1990er Jahre mit Vlies abgedeckt, das bis zu sechsmal wiederverwendet werden kann. So bleiben die Rüben trocken und können atmen. Die Zuckerfabriken übernehmen oder bezuschussen teilweise auch die Kosten für diese Maßnahme, die sich positiv auf den Zuckerertrag auswirkt.

Maschine für die Mietenpflege

„Die Abdeckungen auf den Mieten haben uns beim Laden immer wieder vor Probleme gestellt“ erinnert sich Klünder: „Wir hatten den zusätzlichen Aufwand, die Planen oder Vliesabdeckungen zu entfernen.“ Teilweise waren die Planen auch am Boden festgefroren, sodass sie beim Entfernen zerschnitten werden mussten. Unzufrieden mit der Situation hat Klünder den Landwirten das Anbringen und Entfernen der Vliesabdeckungen als zusätzliche Dienstleistung angeboten. Als dann der Auftrag einer gesamten Liefergemeinschaft für diese so genannte Mietenpflege kam, machte er sich auf die Suche nach einer Maschine für diese Arbeiten – allerdings ohne Erfolg. „Da es am Markt keine brauchbare Lösung gab“, so Klünder, „haben wir uns selbst an die Konstruktion gewagt.“ Bei den ersten Versuchen mit einem Aufbaukran für einen Schlepper stellte sich ein wesentliches Problem heraus: Das Vlies ließ sich zwar über die Miete ziehen, bei starkem Wind wurde es aber schnell weggeweht. Auch die Idee, das Vlies mit Heringen festzustecken, hat sich als nicht sehr praktikabel erwiesen.

Die zündende Idee kam Klünder als er an Erkältungen in der Kindheit zurückdachte: „Da steckt man die Bettdecke ja rundum unter dem Körper fest.“ Nach dem gleichen Prinzip hat der Landwirt dann eine Maschine entwickelt, bei dem eine rotierende Scheibe, das Vlies unter den Zuckerrüben feststeckt. Die gesamte Maschine besteht so aus zwei Teilen, die an den Dreipunkt-Krafthebern eines Schleppers montiert werden können. Am Heck befindet sich der Kran, der mit einem Dorn die Rolle mit dem Abdeckvlies aufnehmen kann. Ein Hydraulikmotor treibt den Dorn an, der so das Vlies auf oder abwickeln kann. Als Rollen werden herkömmliche Wasserrohre verwendet. „Die sind kostengünstig und stabil“, erklärt Klünder. An der Front befindet sich der Teil mit der rotierenden Scheibe, die ebenfalls mit einem Hydraulikmotor angetrieben wird. Nachdem das Vlies mit dem Kranaufbau über die Miete gezogen wurde, wird es mit der Scheibe festgesteckt. Und zwar so, dass es immer zwischen den untersten Lagen Zuckerrüben und nicht direkt auf dem Boden liegt. Dort könnte es festfrieren und bei Entfernen von der Miete beschädigt werden.

Der Kran am Heck ist so konstruiert, dass der Schlepper gleichzeitig noch einen Hänger am originalen Anhängemaul ziehen kann. So ist sichergestellt, dass der Schlepper trotz angebauter Maschine mit der zugelassenen Geschwindigkeit von 80 km/h auf der Straße fahren kann. Für einen Dienstleister, der verschiedene Zuckerrübenfelder in einer größeren Umgebung versorgt, ist dies besonders wichtig. Hydraulikzylinder und Hydraulikmotoren sorgen für die zahlreichen Bewegungen der Maschine. Insgesamt sind 11 Hydraulikventile für eine proportionale Ansteuerung der Bewegungen in den beiden Teilen der Maschine verbaut – insgesamt sind dafür 13 digitale und 7 PWM-Ausgänge nötig.

Ergonomische Bedienung

In den ersten Maschinen, die Klünder entwickelt hat, waren alle Hydraulikventile bis zur Steuerung im Fahrerhaus verkabelt. Dort konnte der Fahrer die Maschine mit zwei Joysticks bedienen und so die verschiedenen Bewegungen kontrollieren. „Der Aufwand für die Verkabelung ist dadurch natürlich sehr groß, und besonders flexibel ist diese Lösung auch nicht“, sagt Klünder. Eine deutlich einfachere und flexiblere Lösung fand er bei der Firma Brettmeister Elektronik. Statt einer Einzelverkabelung setzt Brettmeister auf den so genannten Qubus (siehe Kasten) bei dem alle Ventile über einen Eindrahtbus angesteuert werden. Der Verkabelungsaufwand ist dadurch sehr gering und auch unabhängig davon, wie viele Ventile benötigt werden. Als Qubus-Master setzt Brettmeister ein Bedien- und Steuergerät vom Typ D1000 von Graf-Syteco ein. Mit den kompakten Einbaumaßen von 96 mm x 96 mm bei einer Einbautiefe von 48 mm passt es ideal in das kompakte Gehäuse, in das neben dem Bediengerät noch ein V25-Joystick von Gessmann sowie ein Not-Aus-Taster integriert sind. Das 3,5-Zoll-TFT-Display des D1000 hat eine hohe Auflösung von 320 x 240 Pixel und kann damit auch detailreiche Darstellungen optimal visualisieren. Bedient wird es über vier taktile Tasten mit Status-LED, die unter dem Display angeordnet sind. Neben der Masterfunktion für den Qubus bietet das Bedien- und Steuergerät noch eine Vielzahl weiterer Schnittstellen. Der Joystick ist beispielsweise über CAN angebunden, für die Programmierung wird eine USB-Schnittstelle verwendet.

Flexibel konfigurieren

Die Bedienung ist mit der neuen Steuerung nicht nur wesentlich ergonomischer, Klünder nennt auch einen weiteren wichtigen Vorteil: „Die Steuerung und die verschiedenen Konfigurationen lassen sich über das D1000 sehr einfach anpassen.“ So erfolgt die Umschaltung zwischen dem Kran am Heck und der rotierenden Scheibe an der Front einfach über die taktilen Tasten am Display. Auch die Drehgeschwindigkeit der Scheibe, die Belegung der Taster auf dem Joystick und viele weitere Funktionen lassen sich so flexibel konfigurieren. „Im Prinzip kann der Bediener sogar die Richtung, in der sich der Kran bei einer Bedienung des Joysticks bewegt, umdrehen“, erklärt Klünder die hohe Flexibilität des neuen Systems.

Die gesamte Programmierung der Steuerung stammt von der Firma Brettmeister Elektronik, die das System inklusive D1000, Joystick, Gehäuse und Elektronik liefert. Bei der Programmierung setzt Brettmeister auf die Software GDS von Graf-Syteco, in der sich sämtliche Funktionen sehr einfach umsetzen lassen. Die neue Architektur bietet auch enorme Vorteile, wenn die Programmierung einmal geändert werden soll. „Ein Programmupdate mit neuen verbesserten Funktionen kann nun einfach über einen USB-Stick eingespielt werden“, sagt Klünder: „Ein Programmiergerät, wie bei dem alten System brauchen wir jetzt nicht mehr.“ Das Gehäuse mit dem D1000 und dem Joystick wird mit einer universellen Halterung im Schlepper montiert, wenn die Maschine zur Mietenpflege angebaut wird. Die Verkabelung ist mit dem Qubus eine Sache von wenigen Handgriffen – dann ist die Maschine arbeitsbereit. ge

www.graf-syteco.de

Weitere Informationen zum Qubus-system:

http://hier.pro/2wbxg

Anzeige

Aktuelles Whitepaper

Modellierung leicht gemacht!

Aktuelle Ausgabe

Newsletter

Unsere Dosis Wissensvorsprung für Sie. Jetzt kostenlos abonnieren!

Kalender

Aktuelle Termine für Konstrukteure

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de