DE2751449B1 - Device for position and / or working depth control on agricultural machines, especially for attachments coupled with agricultural tractors - Google Patents
Device for position and / or working depth control on agricultural machines, especially for attachments coupled with agricultural tractorsInfo
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- DE2751449B1 DE2751449B1 DE19772751449 DE2751449A DE2751449B1 DE 2751449 B1 DE2751449 B1 DE 2751449B1 DE 19772751449 DE19772751449 DE 19772751449 DE 2751449 A DE2751449 A DE 2751449A DE 2751449 B1 DE2751449 B1 DE 2751449B1
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Lage- und/oder Arbeitstiefenregelung an landwirtschaftlichen Maschinen, insbesondere für mit Ackerschleppern gekuppelte Anbaugeräte, deren Arbeitstiefe in Abhängigkeit von durch Istwertgeber im Vergleich mit Sollwertgebern festgestellten Regelimpulsen über eine hydraulisch beaufschlagte Zylinder-Kolben-Einheit regelbar istThe invention relates to a device for position and / or working depth control on agricultural machines, in particular for attachments coupled to agricultural tractors, their working depth depending on the control pulses determined by the actual value transmitter in comparison with setpoint transmitters a hydraulically actuated cylinder-piston unit can be regulated
In der Landwirtschaft sind Lage- und/oder Arbeitswiderstandsregelungen für Arbeitsgeräte allgemein bekannt, z. B. bei Mähdreschern, Rübenrodevorrichtungen und Ackerschleppern. Bei bekannten Vorrichtungen zur Lage- und/oder Arbeitswiderstandsregelung für mit einem Ackerschlepper gekuppelte Anbaugeräte werden die von dem Anbaugerät übertragenen Zugoder Druckkräfte von den Istwertgebern in einen Regelweg umgesetzt und auf ein Steuergerät übertragen. Die Übersetzung des Regelgestänges liegt dabei imIn agriculture, position and / or work resistance regulations for work equipment are general known, e.g. B. in combine harvesters, beet harvesters and farm tractors. In known devices for position and / or working resistance control for Attachments coupled to an agricultural tractor convert the tensile or compressive forces transmitted by the attachment from the actual value sensors into one Control path implemented and transferred to a control unit. The translation of the control linkage is in
allgemeinen in der Größenordnung von 1 :10, d. h., der am Meßwertgeber festgestellte Regelweg wird über ein mechanisches Gestänge zehnfach vergrößert. Bei dieser als Arbeitswiderstandsregelung bekannten Regelart dringt das Anbaugerät so tief in den Boden ein, bis der vorgewählte Arbeitswiderstand erreicht ist. Danach wird über das Anbaugestänge, den Meßwertgeber und das Regelgestänge ein gleichbleibender Arbeitswiderstand geregeltgenerally on the order of 1:10, i.e. h., the The control path determined on the transducer is increased ten times by means of a mechanical linkage. At this the type of control known as work resistance control, the attachment penetrates so deeply into the ground that the preselected working resistance is reached. Then the linkage, the transducer and the control rod regulates a constant working resistance
Neben der Arbeitswiderstandsregelung ist die Lage- ι ο regelung bekannt, die dann zur Anwendung kommt, wenn die Anbaugeräte unabhängig von der Bodenbeschaffenheit eine bestimmte Höhenlage benötigen.In addition to the work resistance regulation, the position ι ο regulation is known, which is then used, when the attachments need a certain altitude regardless of the nature of the ground.
Schließlich gehört es auch schon zum Stand der Technik, die Lageregelung und die Arbeitswiderstands- ι' regelung in einem bestimmten Verhältnis zu mischen. Diese Mischregelung ist insofern günstig, als die Vorteile der Arbeitswiderstandsregelung einerseits und die der Lageregelung andererseits in optimaler Weise miteinander kombiniert werden.After all, it is also part of the state of the art, the position control and the work resistance ι ' to mix regulation in a certain ratio. This mixed control is beneficial in that Advantages of the work resistance control on the one hand and those of the position control on the other hand in an optimal way can be combined with each other.
Bei den bekannten Vorrichtungen ist es allgemein erforderlich, daß am Steuerschieber des zur Steuerung der Zylinder-Kolben-Einheit dienenden Steuergerätes große Wege notwendig sind. Diese großen Wege lassen sich einerseits durch eine verhältnismäßig weiche Regelfeder oder aber durch eine hohe Gestängeübersetzung erreichen. Bei einer weichen Feder kann jedoch die Eigenfrequenz des Systems kleiner als die Erregerfrequenz werden, die von den Regelimpulsen ausgeübt wird, wodurch ein Rattern entsteht, d. h. die gesamte Regelung wird ungenau. Daher ist man bestrebt, eine möglichst große Gestängeübersetzung zu verwenden. Diese hat jedoch den erheblichen Nachteil, daß gleichzeitig auch erhebliche Reibkräfte mit übersetzt werden und damit zu einer unerwünschten Hysterese führen.In the known devices it is generally necessary that the control slide of the control the cylinder-piston unit serving control device large distances are necessary. Letting go of these great ways can be achieved on the one hand by a relatively soft control spring or by a high linkage ratio. With a soft spring, however, the natural frequency of the system will be less than the excitation frequency generated by the control pulses is exerted causing a rattle, d. H. the whole scheme becomes imprecise. Hence one is strives to use the largest possible linkage ratio. However, this has the significant disadvantage that at the same time considerable frictional forces are also translated and thus an undesirable one Lead to hysteresis.
Es sind zwar auch schon elektrohydraulische Regelungen bekannt Der elektrische Teil bedingt jedoch nicht nur einen hohen Bauaufwand, sondern ist im rauhen landwirtschaftlichen Betrieb infolge des vergleichsweise hohen Staub- und Schmutzanfalls sehr störanfällig.Although electro-hydraulic controls are already known, the electrical part is conditional not only a high construction cost, but is very much in the rough agricultural operation due to the comparatively high amount of dust and dirt prone to failure.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zur Lage- und/oder Arbeitstiefenregelung geeignete Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, *r> die sich bei einfachem und kostengünstigem Bauaufwand durch eine exakte und störungsfreie Regelung auszeichnetThe invention is therefore based on the object to provide a device suitable for location and / or working depth control device of the initially mentioned type, * r> which is distinguished in a simple and economical construction cost by an exact and trouble-free control
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß eine möglichst steife Regelfeder und eine reibungsfreie V) Übertragung der Regelimpulse notwendig sind.The invention is based on the knowledge that a control spring that is as stiff as possible and a frictionless V) transmission of the control pulses are necessary.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Istwertgebern eine hydraulisch oder pneumatisch wirkende, kinetische Strahlenergie in Druck umformende Steuer- " einheit zur Steuerung eines Servoventil direkt zugeordnet ist Mit den Mitteln nach der Erfindung kommt man zu einem zuverlässig arbeitenden Hochleistungssystem, das sich für die hier in Rede stehenden Zwecke besonders gut eignet da sich solche Steuersysteme, hil ohne elektrische Teile zu benötigen, durch eine sehr hohe Steuerempfindlichkeit und eine sehr kleine Hysterese auszeichnen.The object on which the invention is based is achieved according to the invention in that a hydraulically or pneumatically acting, kinetic beam energy into pressure control unit for controlling a servo valve is directly assigned to the actual value transmitter. which is particularly well suited because such control systems requiring hil without electrical parts, distinguished for the purpose at issue here by a very high control sensitivity and a very small hysteresis.
Die Steuereinheit kann beispielsweise als Düsen und Steuerfahne aufweisende Servoventil-Vorsteuerung τ> ausgebildet sein. Die Steuereinheit kann aber auch als ein Strahlrohr aufweisende Servoventil-Vorsteuerung ausgebildet sein.The control unit can, for example, be a servo valve pilot control τ> with nozzles and control flag be trained. The control unit can, however, also be used as a servo valve pilot control having a jet pipe be trained.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann dies beispielsweise in der Weise geschehen, daß die beiderseits der als gelenkig gelagerte Prallplatte ausgebildeten Steuerfahne angeordneten Düsen über Leitungen mit beiderseits einer verstellbaren Prallplatte der Sollwertgeber angeordneten Düsen verbunden sind. Ferner können die Leitungen über Verbindungsleitungen und Steuerleitungen mit dem Servoventil und einer Druckflüssigkeitspumpe verbunden sein. Dabei sind in den Verbindungsleitungen Drosselventile angeordnet, die vorzugsweise verstellbar sind.In a preferred embodiment of the invention, this can be done, for example, in such a way that the on both sides of the articulated baffle plate designed as a control flag arranged over nozzles Lines are connected to nozzles arranged on both sides of an adjustable baffle plate of the setpoint generator. Furthermore, the lines can be connected to the servo valve and a Be connected to the hydraulic fluid pump. Throttle valves are arranged in the connecting lines, which are preferably adjustable.
In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind zur Verstellung der Drosselventile deren Steuerelemente über Stangen miteinander und mit einem gemeinsamen Einstellhebel eines weiteren Sollwertgebers einer Mischregelung verbunden. Dadurch können die Vorteile aus der Arbeitswiderstandsregelung und der aus der Lageregelung in gewünschter Weise miteinander kombiniert werden.In a particularly expedient embodiment of the invention, the throttle valves are used to adjust the throttle valves Control elements via rods with each other and with a common adjustment lever of another Setpoint generator connected to a mixed control. This allows the advantages of the working resistance control and the position control in the desired Way to be combined with each other.
Zum gleichen Zweck dienen auch in den Steuerleitungen bzw. Verbindungsleitungen durch den Sollwertgeber der Mischregelung verstellbare Zweiwegeventile.For the same purpose, two-way valves that can be adjusted by the setpoint generator of the mixed control also serve in the control lines or connecting lines.
Anstelle einer gemeinsamen Druckflüssigkeitspumpe für das gesamte System können auch getrennte Druckflüssigkeitspumpen für den Arbeits- und Steuerkreis vorhanden sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Sollwertgeber im Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet sind Hierdurch ergibt sich eine außerordentliche Vereinfachung der Betätigung sowie einen aufgeräumten Fahrerstand.Instead of a common hydraulic fluid pump for the entire system, separate Hydraulic fluid pumps for the working and control circuit are available. It has to be particularly beneficial found when the setpoint generators are arranged in the dashboard of the vehicle This results in an extraordinary simplification of the operation and a tidy driver's cab.
Die Sollwertgeber können aber auch im Bereich der Istwertgeber angeordnet und fernsteuerbar seia In diesem Fall entfallen lange Übertragungswege.The setpoint generators can, however, also be arranged in the area of the actual value generators and can be remotely controlled In this case, long transmission paths are not required.
Im Falle der Anordnung der Sollwertgeber im Armaturenbrett des Fahrzeugs empfiehlt es sich, die Sollwertgeber als zusammenhängende Baueinheit auszubilden. Dabei kann die Baueinheit ein Gehäuse mit im Abstand zueinander und zwischen sich die Prallplatten der Sollwertgeber für die Lageregelung und Arbeitswiderstandsregelung einschließenden Düsen aufweisen, die auf durch einen gemeinsamen, in einer Ebene in Längsrichtung und Querrichtung verstellbaren Betätigungshebel verstellbaren Tragteilen angeordnet sind.If the setpoint device is arranged in the dashboard of the vehicle, it is advisable to use the Train setpoint generator as a cohesive unit. The unit can have a housing with im Have a distance from one another and between them the baffle plates of the setpoint generator for the position control and working resistance control including nozzles, which are arranged on support parts that can be adjusted by a common actuating lever that can be adjusted in the longitudinal direction and the transverse direction in one plane.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigtPreferred embodiments of the invention are shown in the drawing and are described below explained in more detail. It shows
F i g. 1 eine schematische Darstellung des Arbeitsund Steuerkreises für ein offenes Hydrauliksystem,F i g. 1 a schematic representation of the working and control circuit for an open hydraulic system,
F i g. 3 den Arbeits- und Steuerkreis für ein geschlossenes Hydrauliksystem mit einer abgewandelten Ausführungsform der Steuereinheit,F i g. 3 the working and control circuit for a closed hydraulic system with a modified embodiment of the control unit,
Fig.4 einen Querschnitt durch ein Servoventil des Steuerkreises,4 shows a cross section through a servo valve of the Control circuit,
Fig.5 eine abgewandelte Ausführungsform des Servoventil,5 shows a modified embodiment of the servo valve,
F i g. 6 eine Schnittdarstellung durch das Servoventil bei geschlossenem Hydrauliksystem,F i g. 6 shows a sectional view through the servo valve with the hydraulic system closed,
F i g. 7 eine Baueinheit für die Sollwertgeber in einem teilweisen Längsschnitt,F i g. 7 a unit for the setpoint generator in a partial longitudinal section,
Fig.9 eine mögliche praktische Ausführung der in F i g. 3 dargestellten Steuereinheit9 shows a possible practical implementation of the in F i g. 3 control unit shown
Bei einem in F i g. 1 dargestellten Hydrauliksystem steht eine Druckflüssigkeitspumpe 1 über eine Saugleitung 2 mit einem Flüssigkeitstank 3 in Verbindung. Eine Druckleitung 4 der Flüssigkeitspumpe 1 ist in Leitungsäste S, 6 unterteilt, in denen Drosseln 7, 8 angeordnetIn one in F i g. 1, a pressure fluid pump 1 is connected to a fluid tank 3 via a suction line 2. One Pressure line 4 of the liquid pump 1 is divided into line branches S, 6, in which throttles 7, 8 are arranged
sind. In der Druckleitung 4 ist ein Druckhalteventil 9 angeordnet, hinter dem in der Druckleitung 4 ein als 4/3-Wegeventil ausgebildetes Servoventil 11 angeordnet ist Im weiteren Verlauf der Druckleitung 4 ist in dieser ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil 12 angeordnet, von dem eine Rücklaufleitung 13 zum Flüssigkeitstank 3 führtare. A pressure holding valve 9 is located in the pressure line 4 arranged, behind which in the pressure line 4 a servo valve 11 designed as a 4/3-way valve is arranged. The further course of the pressure line 4 is in this arranged a hydraulically releasable check valve 12, from which a return line 13 to Liquid tank 3 leads
In der Druckleitung 4 sitzt im weiteren Verlauf ein Drosselrückschlagventil 14 sowie in einer davon abzweigenden weiteren Rücklaufleitung 15 ein Druckbegrenzungsventil 16. Die Druckleitung 4 führt zu einem Kraftheberzylinder 17 einer Zylinder-Kolben-Einheit einer im einzelnen nicht dargestellten hydraulischen Hubvorrichtung, z. B. an einem Ackerschlepper. Im Kraftheberzylinder 17 ist ein Kolben 18 verschiebbar gelagert, der über eine Pleuelstange 19 mit einem Kraftarm 21 gelenkig verbunden ist Der Kraftarm 21 sitzt auf einer Hubwelle 22, auf der zwei nach hinten abstehende Hubarme 23 sitzen, von denen in der Zeichnung nur einer zu sehen ist. An die Hubarme 23 läßt sich ein nicht dargestelltes Dreipunktgestänge zum Anbau von ebenfalls nicht dargestellten Anbaugeräten anschließen.In the pressure line 4 sits in a further course Throttle check valve 14 and a pressure relief valve 16 in a further return line 15 branching off from it. The pressure line 4 leads to a Power lift cylinder 17 of a cylinder-piston unit of a hydraulic not shown in detail Lifting device, e.g. B. on a farm tractor. A piston 18 is displaceable in the power lift cylinder 17 mounted, which is articulated to a power arm 21 via a connecting rod 19 sits on a lift shaft 22 on which two rearwardly projecting lift arms 23 sit, of which in the Drawing only one can be seen. A three-point linkage, not shown, can be attached to the lifting arms 23 Connect the attachment of attachments, also not shown.
Die Anbaugeräte können über die hydraulische Hubvorrichtung mittels einer Lageregelung, einer Arbeitswiderstandsregelung und einer aus beiden Regelungsarten anteilig bestehenden Mischregelung gesteuert werden. Dazu weist die Lageregelung einen Sollwertgeber 24 und einen Istwertgeber 25 auf. In ähnlicher Weise besitzt die Arbeitswiderstandsregelung einen Sollwertgeber 26 und einen Istwertgeber 27. Die Mischregelung weist einen Sollwertgeber 28 auf. Der Istwertgeber 25 für die Lageregelung besitzt zunächst eine am Kraftarm 21 angelenkte Steuerfahne in Gestalt einer Prallplatte 29, die mit Düsen 31,32 in weiter unten näher beschriebener Weise zusammenwirkt Die Prallplatte 29 ist bei 33 drehbeweglich gelagert Die Düsen 31,32 stehen über Leitungen 34,35 mit weiteren Düsen 36,37 am Sollwertgeber 24 in Verbindung. Dort wirken die Düsen 36,37 mit einem bei 38 gelenkig gelagerten, als Prallplatte 39 ausgebildeten Geber zusammen, der entlang einer in Grad eingeteilten Skala 41 verstellbar ist Mittels dieses Sollwertgebers 24 kann eine bestimmte Stellung des Anbaugerätes voreingestellt werden, wie das weiter unten noch näher erläutert werden wird.The attachments can be controlled via the hydraulic lifting device by means of a position control, a Working resistance regulation and a mixed regulation consisting of both types of regulation being controlled. For this purpose, the position control has a setpoint generator 24 and an actual value generator 25. In Similarly, the working resistance control has a setpoint generator 26 and an actual value generator 27. Die Mixed control has a setpoint generator 28. The actual value transmitter 25 for the position control initially has a control flag articulated on the power arm 21 in the form of a baffle plate 29, which is equipped with nozzles 31, 32 in further below interacts in the manner described in more detail The baffle plate 29 is rotatably mounted at 33 The nozzles 31,32 are via lines 34,35 with further nozzles 36,37 on the setpoint generator 24 in connection. There the nozzles 36,37 act with an articulated at 38, designed as a baffle plate 39 transducer, which is adjustable along a scale 41 divided into degrees A certain position of the attachment can be preset by means of this setpoint generator 24 as will be explained in more detail below.
In ähnlicher Weise wie für die Lageregelung ist auch bei der Arbeitswiderstandsregelung am Istwertgeber 27 ein als Prallplatte 42 ausgebildeter Istwertfühler, beispielsweise in Gestalt einer Blattfeder angeordnet Diese Prallplatte 42 wirkt mit Düsen 43,44 zusammen. Während das eine Ende der Blattfeder bei 40 elastisch befestigt ist befindet sich am anderen Ende eine Anlenkstelle 45 für eine Gerätekuppelstange 46. Die Düsen 43,44 stehen über Leitungen 47,48 mit weiteren Düsen 49,51 in Verbindung, die mit einem als PrallplatteIn a manner similar to that for position control, there is also a working resistance control on actual value transmitter 27 an actual value sensor designed as a baffle plate 42, for example in the form of a leaf spring This baffle plate 42 cooperates with nozzles 43, 44. While one end of the leaf spring is elastic at 40 is attached is at the other end a pivot point 45 for a device coupling rod 46. The Nozzles 43, 44 are connected to other lines via lines 47, 48 Nozzles 49,51 in connection with a baffle plate
52 ausgebildeten Einstellhebel zusammenwirken, der bei52 trained adjusting lever cooperate with
53 schwenkbeweglich gelagert ist und entlang einer in Kraftwerte kp eingeteilten Skala 54 verstellbar ist53 is mounted such that it can pivot and is adjustable along a scale 54 divided into force values kp
Die Leitungen 35 und 47 einerseits und die Leitungen 34 und 48 andererseits sind über Verbindungsleitungen 55, 56 miteinander verbunden. In den Verbindungsleitungen 55,56 sind verstellbare Drosselventile 57,58,59, 61 angeordnet, deren Verstellelemente jeweils paarweise über Stangen 62, 63 untereinander und mit einem gemeinsamen Betätigungshebel 64 verbunden sind. Dieser Betätigungshebel 64 kann entlang einer in % eingeteilten Skala 65 der Mischregelung verstelltThe lines 35 and 47 on the one hand and the lines 34 and 48 on the other hand are via connecting lines 55, 56 connected to one another. In the connecting lines 55,56 there are adjustable throttle valves 57,58,59, 61 arranged, the adjusting elements in pairs via rods 62, 63 with each other and with a common operating lever 64 are connected. This operating lever 64 can along a in% graduated scale 65 of the mixed control adjusted werden.will.
Von den Verbindungsleitungen 55, 56 gehen Steuerleitungen 66, 67 ab, die zu den gegenüberliegenden Stirnseiten des Servoventils 11 führen. In der SteuerleiFrom the connecting lines 55, 56 control lines 66, 67 go from, those to the opposite Guide the end faces of the servo valve 11. In the tax office tung 66 ist noch ein Zweiwegeventil 68 eingebaut dessen Funktion weiter unten näher erläutert wird.device 66 a two-way valve 68 is installed whose function is explained in more detail below.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt: Das in F i g. 1 dargestellte hydraulische System ist ein Hydrauliksystem mit offenerThe operation of the device according to the invention is as follows: The in FIG. 1 shown hydraulic system is a hydraulic system with open
to Mitte, d.h. in der Neutralstellung des Servoventils 11 strömt Druckflüssigkeit von der Druckflüssigkeitspumpe 1 über die Druckleitung 4, das Druckhalteventil 9 und durch das Servoventil 11 über die Rücklaufleitung 13 wieder in den Flüssigkeitstank 3 zurück. Da Druckmittelto middle, i.e. in the neutral position of the servo valve 11 hydraulic fluid flows from the hydraulic fluid pump 1 via the pressure line 4, the pressure holding valve 9 and through the servo valve 11 via the return line 13 back into the liquid tank 3. As pressure medium gleichzeitig über die Leitungsäste 5,6 und die Drosseln 7,8 zu den Stirnseiten des Servoventils 11 strömt wird dieses in seiner Neutralstellung gehalten, da auf beiden Seiten des Servoventils 11 der Druck gleich ist Ein ausgeglichener Druck geht über die Steuerleitungen 66,at the same time via the line branches 5,6 and the throttles 7.8 to the end faces of the servo valve 11 is flowing this is held in its neutral position, since the pressure is the same on both sides of the servo valve 11 balanced pressure goes through the control lines 66, 67 auch in die Verbindungsleitungen 55,56 sowie in die Leitungen 34,35,47,48.67 also in the connecting lines 55,56 as well as in the Lines 34,35,47,48.
Es sei nun angenommen, daß mit Hilfe der Lageregelung die Höhe des Anbaugerätes geändert werden soll, um eine andere Eindringtiefe des GerätesIt is now assumed that the height of the attachment changed with the help of the position control should be to a different depth of penetration of the device zu erreichen. In diesem Fall wird die am Sollwertgeber 24 vorhandene Prallplatte 39 in der einen oder anderen Richtung entsprechend zwischen den Düsen 36, 37 verstellt mit der Folge, daß sich der Abstand zu der einen Düse verringert und zu der anderen Düseto reach. In this case, the setpoint generator 24 existing baffle plate 39 in one direction or the other correspondingly between the nozzles 36, 37 adjusted with the result that the distance to the one nozzle is reduced and to the other nozzle vergrößert Es sei angenommen, daß die Prallplatte 39 näher an die Düse 36 verstellt worden ist. Das hat zur Folge, daß sich über die Düse 36 in der Leitung 35 gegenüber der Düse 37 und der Leitung 34 ein größerer Druck aufbaut der bis an die Düse 32 des Istwertgebersenlarged It is assumed that the baffle plate 39 has been moved closer to the nozzle 36. That has to The result is that there is a larger one via the nozzle 36 in the line 35 compared to the nozzle 37 and the line 34 Pressure builds up to the nozzle 32 of the actual value transmitter 25 geht Gleichzeitig steht dieser höhere Druck aber auch in der Verbindungsleitung 55 und damit in der Steuerleitung 66, so daß das Servoventil 11 nach rechts verschoben wird. Das bedingt, daß nunmehr über die Druckleitung 4 Druckflüssigkeit über das RückschlagAt the same time, however, there is this higher pressure also in the connecting line 55 and thus in the control line 66, so that the servo valve 11 to the right is moved. This requires that now pressure fluid via the pressure line 4 via the non-return ventil 12 und das Drosselrückschlagventil 14 in den Kraftheberzylinder 17 einströmt und dadurch der Kolben 18 nach links bewegt wird, und zwar so lange, bis wieder ein Druckausgleich stattfindet Dieser Druckausgleich findet in der Weise statt daß beim Verschiebenvalve 12 and the one-way flow control valve 14 in the Power lift cylinder 17 flows in and thereby the piston 18 is moved to the left, until pressure equalization takes place again. This pressure equalization takes place in such a way that when moving des Kolbens 18 über die Pleuelstange 19 auch der Kraftarm 21 entsprechend verstellt wird, mit der Folge, daß die Prallplatte 29 in F i g. 1 weiter nach links verstellt wird. Dadurch ändert sich der Abstand gegenüber der Düse 31, mit der Folge, daß dort einof the piston 18 via the connecting rod 19 and the force arm 21 is adjusted accordingly, with the result, that the baffle plate 29 in FIG. 1 is adjusted further to the left. This changes the distance opposite the nozzle 31, with the result that there is a
so höherer Druck erzeugt wird, der über die Leitung 34 auch in die Verbindungsleitung 56 und von dort in die Steuerleitung 67 gelangt und somit auf der anderen Seite des Servoventils 11 auf dieses einwirkt Dies geschieht so lange, bis der Druck auf beiden Seiten desso higher pressure is generated, which is via the line 34 also reaches the connecting line 56 and from there into the control line 67 and thus on the other Side of the servo valve 11 acts on this This continues until the pressure on both sides of the Servoventils 11 wieder gleich und damit der ausgeglichene Zustand erreicht istServo valve 11 is the same again and thus the balanced state is reached
In ähnlicher Weise wie die Lageregelung arbeitet auch die Arbeitswiderstandsregelung, lediglich mit dem Unterschied, daß hier die Regelimpulse, die an derThe working resistance control works in a similar way to the position control, only with the The difference is that here the control pulses that are sent to the
w> Gerätekuppelstange 46 erzeugt werden, dazu benutzt werden, den Abstand an den Düsen 43, 44 des Istwertgebers 27 auszunutzen. Der dabei jeweils entstehende Druck wird über die Leitungen 47,48 und die Verbindungsleitungen 55,56 sowie die Steuerleitun-w> device coupling rod 46 are generated, used for this purpose to utilize the distance at the nozzles 43, 44 of the actual value transmitter 27. The one in each case The resulting pressure is transmitted via lines 47, 48 and connecting lines 55, 56 as well as the control lines
h"> gen 66, 67 auf die eine oder andere Seite des Servoventils U zur Wirkung gebrachth "> gen 66, 67 on one side or the other of the Servo valve U brought into effect
Mit Hilfe des Sollwertgebers 28 der Mischregelung kann man den Druckaufbau in der Lageregelung undWith the help of the setpoint generator 28 of the mixed control, the pressure build-up in the position control and
der Arbeitswiderstandsregelung in gewünschter Weise begrenzen, d. h. man kann in die Systeme bewußt eingreifen, mit der Folge, daß sich Anteile aus der einen und anderen Regelung mischen lassen. Dadurch erhält man ein optimales Arbeitsergebnis.limit the work resistance control in the desired manner, d. H. one can consciously enter the systems intervene, with the result that parts of one and the other regulation can be mixed. This gets you get an optimal work result.
'Normalerweise befindet sich das Ventil 68 in seiner geöffneten Stellung. Durch manuelles Betätigen läßt es sich in seine geschlossene Stellung bringen, so daß der Durchfluß durch die Steuerleitung 66 gesperrt ist. Durch den Druckaufbau gelangt das Servoventil 11 in seine rechtsliegende Stellung, so daß der volle Druck zum Ausheben des Anbaugerätes benutzt werden kann. Das Ventil 68 wird daher in der Regel dann betätigt, wenn z. B. am Furchenende bzw. Feldende die Bedienungsperson des Ackerschleppers das Anbaugerät anheben will.Normally the valve 68 is in his open position. By manual operation it can be brought into its closed position so that the Flow through the control line 66 is blocked. As a result of the pressure build-up, the servo valve 11 enters his right-hand position so that full pressure can be used to lift the attachment. That Valve 68 is therefore usually actuated when, for. B. the operator at the end of the furrow or field of the tractor wants to raise the implement.
Das in F i g. 2 dargestellte Hydrauliksystem ist im Prinzip gleich dem in F i g. 1 aufgebaut, so daß für gleiche Bauteile gleiche Bezugszahlen benutzt worden sind.The in Fig. The hydraulic system shown in FIG. 2 is in principle the same as that in FIG. 1 built so that for like components like reference numerals have been used.
Die wesentlichen Unterschiede bestehen darin, daß für den Steuerkreis einerseits und den Arbeitskreis andererseits getrennte Pumpen 1, 71 benutzt werden und der Sollwertgeber 28 der Mischregelung anstelle eines mechanischen Gestänges mit verstellbaren Drosselventilen zwei verstellbare Zweiwegeventile 72, 73 aufweist. Steuerelemente 74, 75 der Wegeventile 72, 73 stehen mit dem Einstellhebel 64 des Sollwertgebers 28 in Verbindung. Die Ausbildung der Druckflüssigkeitsquelle als zwei Druckflüssigkeitspumpen 1 und 71 sowie die Anordnung der Ventile 72, 73 bedingt eine geringfügige andere Verlegung der Verbindungsleitungen 55,56 und Steuerleitungen 66,67. So mündet die mit der Verbindungsleitung 55 verbundene Steuerleitung 66 auf der rechten Seite und die mit der Verbindungsleitung 56 verbundene Steuerleitung 67 auf der linken Seite des Servoventils 11 in dieses ein. Die Druckflüssigkeitspumpe 71 besitzt eine eigene Druckleitung 76, die sich in Leitungsäste 77,78 aufteilt, in denen Filter 79,81 angeordnet sind. Die Leitungsäste 77, 78 führen zu Drosselventilen 82, 83, 84, 85, die über weitere Verbindungsleitungen 86, 87 jeweils die Leitungen 34, 35 bzw. 47,48 miteinander verbinden.The main differences are that for the steering group on the one hand and the working group on the other hand, separate pumps 1, 71 are used and the setpoint generator 28 of the mixed control instead a mechanical linkage with adjustable throttle valves two adjustable two-way valves 72, 73 having. Control elements 74, 75 of the directional control valves 72, 73 are connected to the setting lever 64 of the setpoint generator 28 in connection. The formation of the hydraulic fluid source as two hydraulic fluid pumps 1 and 71 as well the arrangement of the valves 72, 73 requires a slightly different routing of the connecting lines 55,56 and control lines 66,67. The control line 66 connected to the connecting line 55 opens on the right and the control line 67 connected to the connecting line 56 on the left Side of the servo valve 11 in this one. The hydraulic fluid pump 71 has its own pressure line 76, which is divided into line branches 77, 78, in which filters 79, 81 are arranged. The line branches 77, 78 lead to throttle valves 82, 83, 84, 85, which have further Connecting lines 86, 87 each connect lines 34, 35 and 47, 48 to one another.
Die Wirkungsweise der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung ist ähnlich der in F i g. 1.The mode of operation of the in F i g. The device shown in FIG. 2 is similar to that in FIG. 1.
Bei dem in F i g. 3 dargestellten Hydraulikkreis, der für ein geschlossenes Hydrauliksystem vorgesehen ist, ist die Steuereinheit anders ausgebildet. Neben der Druckflüssigkeitspumpe 1 kann eine weitere Druckflüssigkeitspumpe 88 vorhanden sein, die zu einem nicht dargestellten Verbraucher, z. B. einer hydraulischen Lenkung oder einer Bremse eines Fahrzeugs führt. Die zusätzliche Druckmittelpumpe 88 und die Druckflüssigkeitspumpe 1 sind von einem Antriebsmotor 89 angetrieben. In der Druckleitung 4 der Pumpe 1 sind ein Rückschlagventil 91 sowie ein Druckbegrenzungsventil 92 angeordnet. In einer Ablaufleitung 93 sind ein weiteres Druckbegrenzungsventil 94 sowie ein Filter 95 angeordnet. In der Ablaufleitung 93 ist ferner ein als Zweiwegeventil ausgebildetes Umschaltventil 96 angeordnet, das über eine Steuerleitung 97 mit einem Hydrospeicher 98 in Verbindung steht.In the case of the FIG. 3 shown hydraulic circuit, which is intended for a closed hydraulic system, the control unit is designed differently. In addition to the hydraulic fluid pump 1, a further hydraulic fluid pump 88 be present, which to a consumer, not shown, z. B. a hydraulic Steering or a brake of a vehicle leads. The additional pressure medium pump 88 and the pressure fluid pump 1 are driven by a drive motor 89. In the pressure line 4 of the pump 1 are a Check valve 91 and a pressure relief valve 92 are arranged. In a drain line 93 are a further pressure relief valve 94 and a filter 95 are arranged. In the drain line 93 is also an as Two-way valve formed switching valve 96 arranged, which via a control line 97 with a Hydraulic accumulator 98 is in communication.
Die Druckleitung 4 führt zu dem Servoventil 11, dessen beiden Stirnseiten über die Steuerleitungen 66, 67 einerseits mit den Düsen 36,37 der Lageregelung und den Düsen 49, 51 der Arbeitswiderstandsregelung in Verbindung stehen. Die Düsen 36, 49 sind auf einem Tragteil 99 angeordnet, während die Düsen 37, 51 auf einem parallel dazu angeordneten Tragteil 101 angeordnet sind. Die Tragteile 99, 101 sind mit einer gemeinsamen Betätigungsstange 102 eines als eine Baueinheit 103 ausgebildeten, die Sollwertgeber 24, 26 und 28 umfassenden Sollwertgebers verbunden. Die Betätigungsstange 102 kann in einer Ebene entsprechend den Pfeilen 104 und 105 verstellt werden. Damit hat man die Möglichkeit, die Lage der Düsen 36,37,49, 51 in bezug auf die Prallplatte 29 der Lageregelung und die Prallplatte 42 der Arbeitswiderstandsregelung imThe pressure line 4 leads to the servo valve 11, the two end faces of which via the control lines 66, 67 on the one hand with the nozzles 36, 37 of the position control and the nozzles 49, 51 of the working resistance control in Connected. The nozzles 36, 49 are arranged on a support part 99, while the nozzles 37, 51 a support part 101 arranged parallel thereto are arranged. The support parts 99, 101 are with a common actuating rod 102 of one designed as a structural unit 103, the setpoint generators 24, 26 and 28 comprehensive setpoint generator connected. The actuating rod 102 can correspondingly in one plane the arrows 104 and 105 can be adjusted. This gives you the option of changing the position of the nozzles 36,37,49, 51 with respect to the baffle plate 29 of the position control and the baffle plate 42 of the work resistance control in
ίο gewünschten Sinne zu ändern. Bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Prallplatten 29 und 42 um in ihrem mittleren Teil gelegene Gelenkstellen 106, 107 schwenkbar gelagert. Am unteren Ende der Prallplatte 42 greift eine Rückhaltefeder 108 an, die entgegen der Wirkung eines Regelstabes 109 wirkt, der von dem nicht dargestellten Anbaugestänge die in diesem wirkenden Zug- und Druckkräfte aufnimmt. Das obere Ende der Prallplatte 29 ist über einen Längsschlitz 111 an einem Zapfen 112 am Kraftarm 21 gelagert. Um eine Relativbewegung zwischen dem Zapfen 112 und dem Längsschlitz 111 zu ermöglichen, ist der Kraftheberzylinder 17 an einer Gelenkstelle 100 angeschlossen.ίο desired sense to change. In the case of the one shown in Fig. 3 illustrated embodiment, the baffle plates 29 and 42 are located in their central part Articulation points 106, 107 pivotably mounted. A retaining spring engages at the lower end of the baffle plate 42 108, which counteracts the action of a control rod 109 that of the attachment linkage, not shown absorbs the tensile and compressive forces acting in this. The upper end of the baffle plate 29 is over a longitudinal slot 111 mounted on a pin 112 on the power arm 21. About a relative movement To enable between the pin 112 and the longitudinal slot 111, the power lift cylinder 17 is at one Joint 100 connected.
Im übrigen steht die Druckleitung 4 mit einerIn addition, the pressure line 4 is with a
2r> Zwischenleitung 113 in Verbindung, in der ein Druckbegrenzungsventil 114 sowie ein weiterer Filter 115 angeordnet sind. Die Zwischenleitung 113 führt über die Drosseln 7 und 8 zu den Steuerleitungen 66 und 67. Weitere Zwischenleitungen 116, 117, in denen je eine Drossel 110 angeordnet ist, führen zu Mehrwegeventilen 118, 119, die zu weiteren, nicht dargestellten hysdraulischen Verbrauchern, wie z. B. eines Mähwerks, einem Frontlader oder dergleichen führen. Die zugehörige Rücklaufleitung ist mit 120 bezeichnet.2 r > intermediate line 113 in connection, in which a pressure relief valve 114 and a further filter 115 are arranged. The intermediate line 113 leads via the throttles 7 and 8 to the control lines 66 and 67 . B. a mower, a front loader or the like. The associated return line is labeled 120.
Die Wirkungsweise der in Fig.3 dargestellten Vorrichtung ist wie folgt:The operation of the device shown in Fig. 3 is as follows:
Durch Betätigung der Sollwertgeber-Baueinheit 103 entsprechend den Pfeilen 104,105 können die Abstände zwischen den Düsen 36,37,49,51 zu den Prallplatten 29, 42 sowohl in vertikaler Richtung als auch in axialer Richtung verändert werden, wodurch die gewünschte Einstellung mit nur einem einzigen Sollwertgeber möglich ist. Eine Mischregelung ist ebenfalls möglich.By actuating the setpoint generator unit 103 in accordance with the arrows 104, 105, the distances between the nozzles 36,37,49,51 to the baffle plates 29, 42 can be changed both in the vertical direction and in the axial direction, whereby the desired Setting with just a single setpoint generator is possible. Mixed control is also possible.
In F i g. 4 ist das Servoventil 11 dargestellt, wie es fürIn Fig. 4, the servo valve 11 is shown as it is for
4^ ein Hydrauliksystem mit offener Mittelstellung verwendet wird. Das Servoventil 11 besitzt ein Gehäuse 121, in dem ein Steuerschieber 122 axial verschiebbar gelagert ist. Der Steuerschieber 122 besitzt Steuerflächen 123, 124,125 und wird normalerweise in seiner Mittelstellung gehalten, und zwar dadurch, daß über die Steuerleitungen 66,67 in den stirnseitigen Steuerräumen 126,127 ein gleicher Druck aufgebaut wird. Die von der Druckflüssigkeitspumpe 1 kommende Druckleitung 4 mündet in einen ersten Ringraum 128 ein, der in der Normalstellung über stufenförmig abgesetzte Ringöffnungen 129, 131 mit einem zum Flüssigkeitstank 3 führenden Ringraum 132 verbunden ist. Auf der gegenüberliegenden Seite stehen entsprechend angeordnete Ringräume 133, 134 mit der Druckflüssigkeitspumpe 1 und dem 4 ^ a hydraulic system with an open center position is used. The servo valve 11 has a housing 121 in which a control slide 122 is mounted so as to be axially displaceable. The control slide 122 has control surfaces 123, 124, 125 and is normally held in its central position, namely in that the same pressure is built up via the control lines 66, 67 in the frontal control chambers 126, 127. The pressure line 4 coming from the hydraulic fluid pump 1 opens into a first annular space 128 which, in the normal position, is connected to an annular space 132 leading to the fluid tank 3 via stepped annular openings 129, 131. On the opposite side are correspondingly arranged annular spaces 133, 134 with the hydraulic fluid pump 1 and the
b() Flüssigkeitstank 3 in ähnlicher Weise in Verbindung. Die abgesetzten bzw. abgestuften Ringöffnungen 131, 129 sind erforderlich, um auf den gegenüberliegenden Seiten des Steuerschiebers 122 bzw. der Steuerflächen 123, 124,125 einen Druckausgleich zu erreichen. b () liquid tank 3 in connection in a similar manner. The offset or stepped ring openings 131, 129 are required in order to achieve pressure equalization on the opposite sides of the control slide 122 or the control surfaces 123, 124, 125.
b5 In F i g. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Steuerschieber 122 durch Zentrierfedern 135, 136 in seiner Mittellage gehalten wird. b5 In Fig. 5 shows a modified embodiment, which is characterized in that the control slide 122 is held in its central position by centering springs 135, 136.
809 549/460809 549/460
Das in Fig.6 dargestellte Servoventil U besitzt ebenfalls den durch Zentrierfedern 135, 136 in seiner Mittellage gehaltenen Steuerschieber 122 mit drei Steuerflächen 123,124,125. Da die mittlere Steuerfläche 124 im Durchmesser größer als die anderen Steuerflächen 123, 125 ausgebildet ist, sind sowohl der Steuerschieber 122 als auch das Ventilgehäuse 121 zweiteilig ausgebildet.The servo valve U shown in Figure 6 has also by centering springs 135, 136 in his Central position held control slide 122 with three control surfaces 123,124,125. As the middle control surface 124 is formed larger in diameter than the other control surfaces 123, 125, are both the The control slide 122 and the valve housing 121 are designed in two parts.
In F i g. 7 ist eine mögliche praktische Ausführung der in F i g. 1 dargestellten Sollwertgeber 24, 26 und 28 dargestellt Da zumindest die Sollwertgeber 26 und 24 identisch ausgebildet sind, wird im folgenden nur der Sollwertgeber 26 für die Arbeitswiderstandsregelung im einzelnen beschrieben.In Fig. 7 is a possible practical implementation of the in FIG. 1 shown setpoint generators 24, 26 and 28 Since at least the setpoint generators 26 and 24 are identical, only the Setpoint generator 26 for the working resistance control is described in detail.
Der Sollwertgeber 26 ist zusammen mit den übrigen Sollwertgebern 24, 28 in einem gemeinsamen Gehäuse 137 untergebracht, das aus verschiedenen einzelnen Teilen 138, 139, 141, 142 und 143 besteht In den Gehäuseteilen 141, 143 ist die Steuereinheit für die Arbeitswiderstandsregelung untergebracht In diesem Fall ist die Prallplatte 52 in einem Umlenkelement 144 angeordnet, an dem am einen Ende eine Druckfeder 145 und am anderen Ende ein Gewindestift 146 in Anlage gehalten ist Der Gewindestift 146 ist mit einem Betätigungshebel 147 verbunden. Durch entsprechendes Verstellen des Betätigungshebels 147 wird der Gewindestift 146 mehr oder weniger weit in das Gehäuse 137 axial hineingeschraubt, wodurch das Umlenkelement 144 gekippt wird. Durch diese Kippbewegung wird entsprechend auch die Prallplatte 52 verstellt undThe setpoint generator 26 is in a common housing together with the other setpoint generators 24, 28 137 housed, which consists of various individual parts 138, 139, 141, 142 and 143 In the Housing parts 141, 143, the control unit for the working resistance control is accommodated in this In this case, the baffle plate 52 is arranged in a deflection element 144, on which a compression spring 145 at one end and at the other end a threaded pin 146 is held in contact. The threaded pin 146 is with a Operating lever 147 connected. By appropriately adjusting the actuating lever 147, the threaded pin 146 is more or less far into the housing 137 axially screwed in, whereby the deflecting element 144 is tilted. This tilting movement is accordingly also the baffle plate 52 adjusted and dadurch der Abstand zu den Düsen 49,51 entsprechend verändert, wodurch die gewünschte Druckänderung erzielt wird.thereby the distance to the nozzles 49,51 accordingly changed, whereby the desired pressure change is achieved.
In F i g. 9 ist eine mögliche praktische Ausgestaltung der in Fig.3 dargestellten Sollwertgeber-BaueinheitIn Fig. 9 is a possible practical embodiment of the setpoint generator assembly shown in FIG
ίο 103 beschrieben. Hier sind in einem Gehäuse 148 die Düsen 36, 37, 49, 51 angeordnet sowie auch beide Prallplatten 29 und 42. Die entsprechende Verstellmöglichkeit ist in F i g. 9 im einzelnen nicht dargestellt Es versteht sich, daß die Erfindung nicht nur auf dieίο 103 described. Here are in a housing 148 the Nozzles 36, 37, 49, 51 are arranged as well as both baffle plates 29 and 42. The corresponding adjustment option is shown in FIG. 9 not shown in detail It goes without saying that the invention is not limited to the dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern Abänderungen zuläßt. So versteht es sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur bei zur Arbeits- und Lageregelung dienenden Vorrichtungen an Ackerschleppern anwendbar ist, sondern auch beiillustrated embodiments is limited, but allows changes. So it goes without saying that the The device according to the invention applies not only to devices used for work and position control Agricultural tractors is applicable, but also with weiteren landwirtschaftlichen Maschinen, beispielsweise bei der selbsttätigen Lenkung an Mähdreschern, an Rüben-Erntemaschinen usw. Die dort bisher benutzten elektrischen Regler bzw. elektrohydraulische Umwandlung kann durch die erfindungsgemäße Maßnahmeother agricultural machines, for example with automatic steering on combine harvesters Beet harvesting machines, etc. The electrical controller or electrohydraulic conversion previously used there can be achieved by the measure according to the invention entfallen.omitted.
Claims (19)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19772751449 DE2751449B1 (en) | 1977-11-17 | 1977-11-17 | Device for position and / or working depth control on agricultural machines, especially for attachments coupled with agricultural tractors |
| FR7831180A FR2408988A1 (en) | 1977-11-17 | 1978-11-03 | DEVICE FOR ADJUSTING A WORKING POSITION AND RESISTANCE ON AGRICULTURAL MACHINES |
| GB7844551A GB2009580B (en) | 1977-11-17 | 1978-11-15 | Position and/or load controlling fluid circuit for agricultural machinery |
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Family Applications (1)
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- 1978-11-03 FR FR7831180A patent/FR2408988A1/en active Granted
- 1978-11-15 GB GB7844551A patent/GB2009580B/en not_active Expired
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| FR2408988B3 (en) | 1981-09-04 |
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| GB2009580A (en) | 1979-06-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8235 | Patent refused |