Hydraulischer Kraftheber für Bodenbearbeitungsgeräte ziehende Schlepper
Die Erfindung betrifft einen hyraulischen Kraftheber für Bodenbearbeitungsgeräte ziehende Schlepper mit einer Regeleinrichtung, welche wahlweise schaltbar ein Beeinflussen des Steuergeräts durch die Lage des Bodenbearbeitungsgeräts oder durch die am Bodenbearbeitungsgerät angreifende Zugkraft bewirkt, wobei der Einfluss der Lage von der Hubwelle des Krafthebers, der Einfluss der Kraft von einem federnd abgstützten Geber abgeleitet wird und beide Einflüsse über Gestänge auf das Steuergerät einwirken.
Es ist bekannt, dem Kraft-und dem Lageeinfluss je einen mit einem Handhebel einstellbaren Getriebezug zuzuordnen und beide Getriebezüge über eine Wippe gemeinsam auf einen das Steuergerät bewegenden Hebel einwirken zu lassen. Einer der Ge triebezüge kann durch einen Anschlag blockiert werden. Das verlangt verhältnismässig viel Platz für beide Getriebezüge, zahlreiche Einzelteile einschliesslich der beiden Handhebel und viele Lager-und Gelenkstellen, so dass störende Reibung auftritt und durch Herstellung oder Abnützung auftretendes Spiel die Genauigkeit der Steuerung beeinträchtigen kann.
Ausserdem ist einer der Getriebezüge nicht ausschaltbar, was bei manchen Anwendungen stört und die Zusammenhänge in der Bewegung zwischen Geber oder Hubwelle und Gestänge sind wegen der ausschliesslichen Benützung von Hebeln auf proportionales Verhalten beschränkt.
Es ist auch bekannt, das lageabhängige und das kraftabhängige Gestänge wechselweise mit dem Steuergerät zu kuppeln. Dieser Kuppelvorgang ist verhältnismässig umständlich, nicht in jeder Stellung der Getriebezüge durchzuführen und verbietet oder erschwert es, die Teile der Getriebezüge spielfrei unter Kraftschluss in Verbindung zu halten.
Schliesslich ist es auch bekannt, Kraft-und Lageeinfluss auf einen Hebel einwirken zu lassen, von dem die Regelbewegung des Steuergeräts abgenommen wird. Das Unterbringen der Hebel mit verschiedenen festen und beweglichen Drehpunkten im Krafthebergehäuse ist vielfach umständlich, und man braucht eine gewisse Mindestentfernung zwischen den auf die Hebel einwirkenden Mitteln. Ausserdem ist man auch hier auf lineare Zusammenhänge zwischen den Bewegungen festgelegt.
Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, dass in das Gestänge zwei gelenkig verbundene. Kurvenscheiben eingefügt sind, die wahlweise gegeneinander verstellbar sind und von denen eine ein Kurvenstück trägt, das bei Verstellung der Kurvenscheiben zur Lageregelung eine von der Drehung der Hubwelle abhängige Verschiebung des Ge stänges bewirkt, nach Verstellen der Teile zur Zugkraftregelung dagegen unwirksam ist, und dass die Kurvenscheiben ständig über ein gemeinsames Kop pelstück mit dem Steuergerät verbunden sind.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung wiedergegeben. Es zeigen
Fig. 1 einen Kraftheber im Schnitt, auf Lageregelung eingestellt, mit dem vereinfacht wiedergegebenen Anhängegerät,
Fig. 2 einen Schnitt des Krafthebers, auf Kraftregelung eingestellt,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Krafthebers in der Ansicht, auf Kraftregelung eingestellt,
Fig. 4 einen Ausschnitt dieses Krafthebers, auf Lageregelung eingestellt.
Die wesentlichen Teile des in Fig. 1 und 2 dargestellten Krafthebers sind in ein Gehäuse 1 eingebaut. Dieses bildet zugleich einen Sammelbe- hälter, der über eine Saugleitung 2 mit der ausser halb des Gehäuses I liegenden Pumpe 3 des Krafthebers verbunden ist. Von der Pumpe führt eine Leitung 4 zu dem Steuergerät 5 des Krafthebers.
An dieses ist eine Rücklaufleitung 6 angeschlossen, die über ein Filter 7 und ein Fallrohr 7'in das Innere des Behälters 1 mündet. Von dem Steuergerät 5 führt ausserdem eine Arbeitsleitung 8 zu dem Hubzylinder 9 des Krafthebers, in dem sich der Arbeitskolben 10 bewegt. Dessen Kolbenstange 11 ist über eine Schwinge mit einer im Gehäuse 1 gelagerten Hubwelle 12 verbunden, welche ausserhalb des Gehäuses Hubarme 13 trägt.
Das Gehäuse 1 ist am Fahrgestell eines Schleppers befestigt, das auch Lager 14 für die unteren Lenker 15 hat, durch die ein angehängter Pflug 16 mit dem Schlepper verbunden ist. Ein ebenfalls mit dem Schlepper verbundener oberer Lenker 17 ist an einen Geber 18 angelenkt, der an dem Gehäuse 1 befestigt ist. Er besteht aus einem Stützteil 19, das gelenkig mit einem Lagerteil 20 verbunden ist ; das Lagerteil stützt sich mit Hilfe einer gekrümmten Blattfeder 21 elastisch gegen das Gehäuse 1 ab und nimmt in einer Bohrung 22 ein Ende des oberen Lenkers 17 auf. Mit dem Lagerteil ist fest ein Geberhebel 23 verbunden. Die Hubarme 13 sind durch Zugstangen 24 gelenkig an die unteren Lenker 15 angeschlossen.
Auf der Hubwelle 12 ist als Kurvenscheibe ein Lagerring 25 befestigt, der auf seiner in Fig. 1 rechts liegenden Seite ein Kurvenstück 26 hat. Durch einen Bolzen 27 ist mit diesem Lagerring ein als Kurvenscheibe dienender Hubring 28 gelenkig verbunden, der auf etwa der Hälfte seines Aussenumfangs ein Kurvenstück in der Form einer kreiszylindrischen Leitfläche 29 hat. Sie setzt sich in einer Grenzfläche 30 fort, welche von dieser Kreisfläche zur Mitte des Ringes hin zurückweicht.
Der Hubring enthält einen kreisbogenförmigen Schlitz 31. In diesen greift ein Bolzen 32 eines Winkelhebels 33, der auf einer im Gehäuse 1 gelagerten Welle 34 drehbar gelagert ist. In einen Schlitz 35 am anderen Schenkel des Winkelhebels greift ein Stift 36, der an einem Hebel 37 sitzt. Dieser Hebel ist auf einer Stellwelle 38 befestigt, welche ausserhalb des Gehäuses 1 einen Schalthebel 39 trägt.
Auf einem in dem Gehäuse 1 befestigten Bolzen 40 ist ein Hebel 41 gelagert, der an einem Ende mit einer Rolle 42 am Umfang der Ringe 25, 28 anliegt, am entgegengesetzten Ende durch einen Bolzen 43 gelenkig mit einem Zwischenhebel 44 verbunden ist. Dieser Zwischenhebel liegt an einem Ende über eine Rolle 45 ebenfalls an den Ringen an und ist am entgegengesetzten Ende an eine als Koppelstück dienende Stange 46 angelenkt, welche zu einem Überlagerungshebel 47 führt. Dieser ist gelenkig einerseits mit einem Schieber 48 des Steuergeräts 5, anderseits über eine Lasche 49 mit einem Handhebel 50 verbunden, der feststellbar am Ge häuse 1 gelagert ist. Eine Druckfeder 51 sucht den Schieber 48 nach rechts zu bewegen, d. h. bei feststehendem Handhebel 50 die Stange 46 nach rechts zu ziehen.
Das hält die Rollen 42 und 45 stets an den Flächen der Kurvenringe 25, 28.
An einem Punkt des Zwischenhebels 44 ist über eine aus einem Stift 52 und einem Langloch 53 bestehende Stift-Schlitz-Verbindung eine Stange 54 angeschlossen, welche an einen mit der Welle 34 verbundenen Doppelhebel 55 angelenkt ist. An dessen zweitem Arm befindet sich ein Stift 56, gegen den sich das freie Ende des Geberhebels 23 legt.
Bei der Stellung der Teile nach Fig. 1 ist der Kraftheber auf Lageregelung eingestellt. Der Schalthebel 39 ist nach links geschwenkt, so dass der Bolzen 32 die untere Grenzlage einnimmt. Der Hubring 28 wird nun an diesem Bolzen mit Hilfe des als Stützkurve dienenden Schlitzes 31 so geführt, dass die Leitfläche 29 exzentrisch zur Achse der Hubwelle 12 verläuft. Die Rolle 45 liegt an dieser Leitfläche an, die Rolle 42 dagegen an dem Kurvenstück 26 des Lagerrings 25, da in dessen Bereich die Leitfläche 29 hinter dieses Kurvenstück in Rich- tung auf die Hubwelle zurücktritt.
Die Hubarme 13 befinden sich nach Fig. I in ihrer höchsten Lage, der Pflug ist in Transportstellung ausgehoben. Das Steuergerät ist in Neuralstellung, d. h. von der Pumpe 3 gelieferte Flüssigkeit wird unmittelbar durch die Rücklaufleitung 6 zum Behälter im Gehäuse 1 zurückgeleitet.
Soll der Pflug gesenkt werden, so verschwenkt man den Handhebel 50 entgegen dem Uhrzeigersinn.
Der Oberlagerungshebel 47 dreht sich daher entgegen dem Uhrzeigersinn um das Ende der zunächst noch feststehenden Stange 46 und bewegt den Schieber 48 nach rechts. Das hat zur Folge, dass das Steuergerät auf an sich bekannte Weise Druckmittel über die Leitung 8 aus dem Hubzylinder 9 entweichen lässt, wodurch sich der Arbeitskolben 10 nach rechts bewegt, die Hubwelle 12 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und der Pflug mit Hilfe der Hubarme 13 und der Zugstangen 24 gesenkt wird. Bei dieser Drehung der Hubwelle wirkt die Leitfläche 29 so auf die Rolle 45, dass sich der Zwischenhebel 44 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht und die Stange 46 daher nach links verschiebt. Der Schieber 48 des Steuergeräts wird dadurch wieder nach links bewegt.
Entspricht die Senkbewegung dem durch das Verschwenken des Handhebels 50 gewählten Wert, so ist der Schieber 48 wieder in die neutrale Stellung zurückgekehrt, bei der das Druckmittel drucklos umläuft und der Hubzylinder 9 abgesperrt ist. Die Rolle 42 macht während dieser Bewegung nur einen kleinen, von dem Kurvenstück 26 gesteuerten Ausgleichshub, der es erlaubt, den Zusammenhang zwischen den Bewegungen des Steuerschiebers 48 und des Pfluges 16 über das von der Leitfläche 29 gegebene Gesetz hinaus so abzuändern, wie es einer sicheren Handhabung des Krafthebers entspricht.
Soll der Pflug angehoben werden, so schwenkt man den Handhebel 50 im Uhrzeigersinn, wodurch der Steuerschieber 48 nach links bewegt wird. Das Steuergerät 5 leitet daher in an sich bekannter Weise von der Pumpe 3 gefördertes Druckmittel durch die Arbeitsleitung 8 in den Hubzylinder und schiebt den Arbeitskolben 10 nach links, so dass sich die Hubwelle 29 im Uhrzeigersinn dreht und der Pflug angehoben wird. Die Rollen 45 und 42 werden dabei von der Leitfläche 29 und dem Kurvenstück 26 so bewegt, dass sich die Stange 46 nach rechts verschiebt. Sie führt daher den Steuerschieber 48 ebenfalls nach rechts, bis er in die neutrale Lage zurück- gekehrt ist und der angehobene Pflug in einer Lage stehenbleibt, die der Einstellung des Handhebels 50 entspricht.
Während dieser Vorgänge wird der Stift 52 von dem Langloch 53 mit Spiel umfasst, so dass von dem Geberhebel 23 ausgehende Steuerbewegungen, welche die Stange 54 hin und her schieben, nicht auf den Zwischenhebel 44 einwirken. Lediglich wenn sich der Geberhebel 23 ausserordentlich stark bewegen sollte, wie es beim Anstossen des Pfluges 16 an ein Hindernis oder beim Zunehmen des Zugwiderstandes über das zulässige Mass hinaus auftritt, wird das Spiel in der Stift-Schlitz-Kupplung 52, 53 aufgezehrt und der Zwischenhebel 44 zusätzlich entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, so dass die Stange 46 den Schieber 48 in Hubstellung bringt und der Pflug angehoben wird, bis dieser ausserordentliche Einfluss des Gebers aufhört. Die Regelung führt dann den Pflug 16 wieder in die Lage zurück, die der Einstellung des Handhebels 50 entspricht.
Bei der Stellung nach Fig. 2 sind die Teile auf Kraftregelung geschaltet. Der Schalthebel 39 ist nach rechts geschwenkt, der Winkelhebel 33 entgegen dem Uhrzeigersinn so gedreht, dass der Bolzen 32 seine obere Grenzlage einnimmt. Er hält nun mit Hilfe des als Stützkurve dienenden Schlitzes 31 den Hubring 28 in einer solchen Lage, dass die Leitfläche 29 konzentrisch zur Achse der Hubwelle 12 liegt. Die auf der Leitfläche liegende Rolle 42 wird daher beim Drehen der Hubwelle 12 nicht beeinflusst, so dal3 der Hebel 41 seine Lage beibehält, solange der Pflug 16 nicht ganz angehoben wird (vgl. weiter unten).
Die an dem Schlepper angreifende Zugkraft des Pfluges wirkt sich gewöhnlich in den unteren Lenkern 15 als Zug-, in dem oberen Lenker 17 als Druckkraft aus. Diese Druckkraft verschwenkt den Lagerteil 20 des Gebers 18 und mit ihm den Geberhebel 23 im Uhrzeigersinn ; dadurch wird die Stange 54 nach rechts geschoben. Ein Ende des Langlochs 53 nimmt den Stift 52 mit, dreht den Zwischenhebel 44 um den Bolzen 43 und hebt die Rolle 45 von der Leitfläche 29 ab.
Befindet sich der Handhebel 50 in einer Stellung, welche der herrschenden Zugkraft entspricht, so steht der Schieber 48 des Steuergeräts in Neutralstellung und die von der Pumpe 3 geförderte Druckflüssigkeit kehrt unmittelbar durch die Rücklaufleitung 6 in den Behälter zurück. Nimmt der Bodenwiderstand zu, so schwenkt der Geberhebel 23 weiter im Uhrzeigersinn und verschiebt die Stange 54 nach rechts.
Sie zieht über den Zwischenhebel 44 die Stange 46 weiter nach links, wodurch der Schieber 48 in Hubstellung kommt und Druckmittel in den Hubzylinder 9 leitet. Dadurch wird der Arbeitskolben 10 nach links verschoben und der Pflug 16 so lang angehoben, bis die im oberen Lenker 17 wirksame Kraft wieder auf den gewünschten Wert abgenommen hat und der Geberhebel 23 in die ursprüngliche Lage zurückgekehrt ist. Dabei wurde die Stange 54 nach links, die Stange 46 nach rechts geführt, und der Schieber 48 ist nach rechts in die Neutralstellung zurückgekehrt.
Wird umgekehrt durch Verstellen des Handhebels 50 ein anderer Kraftwert eingestellt, so verschiebt sich zunächst der Schieber 48 und der Pflug wird gehoben oder gesenkt, bis die sich ändernde Kraft über den Geberhebel 23 und den Zwischenhebel 44 den Schieber 48 wieder in die Neutralstellung zurückgeführt hat.
Kommt der Pflug 16 bzw. der Hubarm 13 in die Nähe seiner oberen Endlage, so läuft die Rolle 42 nicht mehr auf der Leitfläche 29, sondern auf der Grenzfläche 30. Da diese auf einen kleineren Durchmesser zurückweicht, wird der Hebel 41 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, so dass der Zwischenhebel 44 mit dem Stift 52 als Drehpunkt im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, die Stange 46 nach rechts rückt und der Schieber 48 aus einer links liegenden Hubstellung in die Neutralstellung zurückgeführt wird. Dadurch wird verhindert, dass bei in oberer Grenzlage anstossenden Hubarmen die Pumpe ständig weiterfördert und das geförderte Druckmittel durch ein tYberströmventil ständig unter Vernichtung der erzeugten Energie abströmt.
Bei der beschriebenen Ausführungsform eignen sich die Gestängeteile besonders gut zum Einbau in das Gehäuse 1, welches auch als Kraftheberblock bezeichnet wird. Die Durchführungen von aussen sind sämtliche als Drehlager ausgebildet, die leicht dicht gehalten werden können (Welle 34, Stellwelle 38 und Hubwelle 12).
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 eignen sich die Teile besonders zum Anbau an einem Kraftheberblock von aussen. Dessen Ge häuse ist mit 60 bezeichnet. Es enthält einen Hubzylinder 61 mit einem Arbeitskolben 62, der über eine Kolbenstange 63 und eine Schwinge 64 die im Gehäuse 60 gelagerte Hubwelle 65 bewegt. Die Hubwelle trägt an ihren ausserhalb des Gehäuses liegenden Enden Hubarme 66, an denen die Zugstangen 24 angelenkt sind. An dem Gehäuse 60 bzw. dem dieses tragenden Fahrgestell 67 des Schleppers ist wieder der Geber 18 befestigt, an dem der obere Lenker 17 angelenkt ist, und der einen Geberhebel 68 hat.
An dem Gehäuse 60 ist ein Steuergerät 69 befestigt, das durch eine Arbeitsleitung 70 mit dem Hubzylinder 61 und durch Leitungen 71, 72 mit der Pumpe 73 des Krafthebers und dem Vorratsbehälter 74 verbunden ist. Auf einem aussen liegenden Teil der Hubwelle 65 ist ein Steuerring 75 befestigt, der mit seinem konzentrischen Umfang eine Lagerfläche 75'bildet und eine Aussparung 76 hat. Die Aussparung ist auf einer Seite durch eine Nase 77 begrenzt.
Um den Steuerring ist eine Kurvenscheibe in Form eines Lagerrings 78 gelegt. Ein Teil seines inneren Umfangs bildet eine Stützfläche 79, die aus Teilen eines Kreiszylinders besteht und auf die La gerfläche 75'passt. Ein anderer Teil des inneren Umfangs bildet eine als auswärts gerichtete Aussparung ausgebildete Grenzfläche 80. Rechts seitlich hat der Ring Spiel gegenüber dem Steuerring, so dass er aus der gezeichneten Lage nach links bewegt werden kann.
Mit dem Lagerring 78 ist durch einen Bolzen 81 gelenkig verbunden ein als Kurvenscheibe dienender Hubring 82, der an seinem inneren Umfang eine Steuerfläche 83 in Form eines etwa spiralig verlaufenden Kurvenstücks hat, im übrigen den Steuerring 75 mit Spiel umgreift.
In dem Lagerring 78 ist schwenkbar ein Schalthebel 84 gelagert, der mit einer Hilfskurvenscheibe 85 verbunden ist. Die Hilfskurvenscheibe greift spielfrei in eine Aussparung 86 des Hubrings. Durch Verschwenken des Schalthebels 84 stellt sich die Kurvenscheibe 85 so ein, dass sie selbsthemmend eine von zwei bestimmten Lagen in der Aussparung 86 einnimmt und dadurch den Lagerring und den Hubring in zwei bestimmten Stellungen zueinander festlegt.
Der Lagerring 78 ist mit einem Fortsatz 87 auf einem verstellbaren, an dem Gehäuse 60 befestigten Anschlag 88 abgestützt. An dem Hubring 82 sitzt ein Stift 89, der in ein Langloch 90 einer Stange 91 greift, die an dem Geberhebel 68 angelenkt ist. An dem Bolzen 81 ist drehbar eine als Koppelstück dienende Stange 92 befestigt, welche zu einem Aber- lagerungshebel 93 führt. Dieser ist wie bei dem Aus führungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 über eine Lasche 94 mit einem Handhebel 95 und unmittelbar mit dem Steuerschieber 96 des Steuergerätes 69 verbunden. Eine Druckfeder 97 sucht den Steuerschieber nach rechts zu drücken. Dadurch wird an der Stange 92 ein Zug ausgeübt und der Lagerring 78 oder der Hubring 82 anliegend an dem Steuerring 75 gehalten.
In der Stellung nach Fig. 3 sind die Teile auf Kraftregelung geschaltet. Der Schalthebel 84 ist in seiner oberen Endlage ; der Hubring 82 ist gegen über dem Lagerring 78 so festgehalten, dass sich der Stift 89 über dem Fortsatz 87 befindet. Dadurch ist die Steuerfläche 83 aus dem Bereich des Steuerrings 75 insbesondere seiner Nase 77 gerückt. Der Stift 89 liegt an einem Ende des Langlochs 90 an.
Wird am Geber 18 eine Kraft ausgeübt, die der eingestellten Lage des Handhebels 95 entspricht, so befindet sich der Steuerschieber in seiner Neutrallage und das von der Pumpe 73 geförderte Druckmittel läuft drucklos um. Steigt die Kraft auf den Geber 18, so schwenkt der Geberhebel 68, schiebt die Stange 91 nach rechts und dreht die miteinanderverbundenen Ringe 78 und 82 um den Steuerring 75, da beide mit der Stützfläche 79 auf diesem gleiten. Dadurch wird die Stange 92 nach links gezogen und der Steuerschieber 96 auf Heben gestellt. Er lässt Druckmittel über die Leitung 70 in den Hubzylinder 71 strömen, bis der Kolben 61 über die Hubarme 66 den angehängten Pflug so weit angehoben hat, dass die am Geber 18 auftretende Kraft wieder der Stellung des Handhebels 95 entspricht.
Nimmt die Kraft am Geber 18 ab, so verlaufen die Bewegungen und Vorgänge in umgekehrter Richtung. Wird der Handhebel 95 auf eine grössere Kraft eingestellt, d. h. entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt, so wird der Steuerschieber 96 in Senkrichtung verschoben. Dadurch strömt Druckmittel aus dem Hubzylinder 61 ab, der Kolben 62 dringt tiefer in den Zylinder ein und lässt den Pflug sinken.
Die ausgeiibte Kraft steigt ; der Geberhebel 68 schiebt die Stange 92 nach links. Dadurch wird der Steuerschieber 96 in die Neutralstellung zurückgebracht, sobald die am Geber angreifende Kraft die mit dem Handhebel 95 gewählte Grösse hat. Wird der Handhebel auf eine geringere Kraft eingestellt, so laufen die entsprechenden Vorgänge in umgekehrter Richtung ab.
Bei diesen Vorgängen hat die Drehlage der Hubwelle 65 keinen Einfluss auf die Lage der Kurvenringe 78, 82, da sich ihr Steuerring 75 innerhalb der kreisförmigen Stützfläche 79 des Lagerrings 78 dreht. Lediglich wenn der Hubarm 66 in die Nähe seiner oberen Grenzstellung kommt, wie das in Fig. 3 dargestellt ist, tritt die Nase 77 in die Grenzfläche 80 ein. Dadurch schwenken die Kurvenringe um den Stift 89 im Uhrzeigersinn und schieben die Stange 92 nach rechts, bis der Steuerschieber 96 aus der Hubstellung hinaus in die Neutralstellung gerückt ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Teile des Krafthebers auf Lagesteuerung eingestellt. Der Schalthebel 84 ist in seiner unteren Grenzlage ; die Hilfskurvenscheibe 85 hält den Hubring 82 so gegen den Lagerring 78 fest, dass sich der Stift 89 ein Stück rechts von dem Fortsatz 87 befindet. Da beide Ringe gegen den Anschlag 88 abgestützt sind, greift das Langloch 90 mit Spiel um den Stift 89 ; von dem Geber über die Stange 91 kommende Bewegungen bleiben daher ohne Einfluss auf die Kurvenringe.
Die Steuerfläche 83 des Hubrings 82 liegt nunmehr im Bereich der Nase 77 des Steuerrings 75.
Die Hubarme 66 befinden sich in der dargestell- ten Lage in ihrer höchsten Stellung. Soll der mit den Hubarmen verbundene Pflug gesenkt werden, so wird der Handhebel 95 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Der Steuerschieber 96 wird dadurch nach rechts in die Senkstellung verschoben, die Hubwelle 65 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn und die Hubarme schwingen abwärts. Gleichzeitig gleitet die Nase 77 entlang der Steuerfläche 83 und schwenkt die Kurvenscheiben in zunehmendem Masse entgegen dem Uhrzeigersinn um den Anschlag 88. Die Stange 92 wird dadurch nach links gezogen und führt den Steuerschieber 96 in die Neutralstellung zurück, wenn der Pflug und die Hubwelle 65 die gewünschte Lage erreicht haben. Soll der Pflug angehoben werden, so verlaufen die entsprechenden Vorgänge in umgekehrter Richtung.
Sinkt, z. B. solange der Schlepper mit angehobenem Pflug fährt, der Pflug etwas herunter, weil der abstützende Druckmittelkreis nicht ganz dicht ist, so verschwenkt die Nase 77 über die Steuerfläche 83 die Kurvenringe und schaltet über die Stange 92 den Steuerschieber 96 auf Heben , bis wieder der vorige Zustand erreicht ist.
Die beschriebenen Regeleinrichtungen haben ver hältnismässig wenige Teile, die nur geringen Raum einnehmen, leicht zu betätigen und sicher in der Wirkungsweise sind.
Zwischen den beschriebenen Grenzlagen der Schalthebel 39, 84 lassen sich auch für manche Fälle zweckmässige Zwischenstellungen einrichten, bei denen Kraft-und Lageregelung je zu einem Teil wirksam sind.
Hydraulic power lift for tractor pulling tillage implements
The invention relates to a hydraulic power lift for tractors pulling soil cultivation devices with a control device which, in a switchable manner, influences the control device through the position of the soil cultivation device or through the tensile force acting on the soil cultivation device, the influence of the position of the lifting shaft of the power lift being the influence of the force is derived from a spring-loaded encoder and both influences act on the control unit via linkage.
It is known to assign a gear train that can be adjusted with a hand lever to the force and the position influence and to allow both gear trains to act jointly on a lever moving the control device via a rocker. One of the gear trains can be blocked by a stop. This requires a relatively large amount of space for both gear trains, numerous individual parts including the two hand levers and many bearing and articulation points, so that disruptive friction occurs and play that occurs due to production or wear can impair the accuracy of the control.
In addition, one of the gear trains cannot be switched off, which is annoying in some applications and the relationships in the movement between the encoder or lifting shaft and linkage are limited to proportional behavior due to the exclusive use of levers.
It is also known to alternately couple the position-dependent and the force-dependent linkage with the control unit. This coupling process is relatively cumbersome, cannot be carried out in every position of the gear trains, and it prohibits or makes it difficult to keep the parts of the gear trains in connection with frictional connection without play.
Finally, it is also known to have the influence of force and position act on a lever from which the control movement of the control device is picked up. The accommodation of the levers with different fixed and movable pivot points in the power lift housing is often cumbersome, and a certain minimum distance is required between the means acting on the lever. In addition, here, too, one is committed to linear relationships between the movements.
These disadvantages are avoided according to the invention in that two hingedly connected in the linkage. Cam disks are inserted, which are optionally adjustable against each other and one of which carries a cam piece which, when the cam disks are adjusted for position control, causes a displacement of the rod dependent on the rotation of the lifting shaft, but is ineffective after adjusting the parts for tension control, and that the Cams are constantly connected to the control unit via a common Kop pelstück.
Embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. Show it
1 shows a power lift in section, set to position control, with the trailer device shown in simplified form,
Fig. 2 is a section of the power lift, set to force control,
3 shows a view of a second embodiment of a power lift, set to force control,
Fig. 4 shows a section of this power lift, set to position control.
The essential parts of the power lift shown in FIGS. 1 and 2 are built into a housing 1. This at the same time forms a collecting container which is connected via a suction line 2 to the pump 3 of the power lift located outside the housing I. A line 4 leads from the pump to the control unit 5 of the power lift.
A return line 6 is connected to this and opens into the interior of the container 1 via a filter 7 and a downpipe 7 ′. A working line 8 also leads from the control unit 5 to the lifting cylinder 9 of the power lift, in which the working piston 10 moves. Its piston rod 11 is connected via a rocker arm to a lifting shaft 12 which is mounted in the housing 1 and which carries lifting arms 13 outside the housing.
The housing 1 is attached to the chassis of a tractor which also has bearings 14 for the lower links 15 by means of which an attached plow 16 is connected to the tractor. An upper link 17, which is also connected to the tractor, is articulated to a transmitter 18 which is fastened to the housing 1. It consists of a support part 19 which is articulated to a bearing part 20; the bearing part is supported elastically against the housing 1 with the aid of a curved leaf spring 21 and receives one end of the upper link 17 in a bore 22. A transmitter lever 23 is firmly connected to the bearing part. The lifting arms 13 are articulated to the lower link 15 by tie rods 24.
A bearing ring 25 is fastened as a cam disk on the lifting shaft 12 and has a cam piece 26 on its side on the right in FIG. 1. A cam ring 28, which serves as a cam disk and which has a curved piece in the form of a circular cylindrical guide surface 29 on approximately half of its outer circumference, is articulated to this bearing ring. It continues in a boundary surface 30 which recedes from this circular surface towards the center of the ring.
The stroke ring contains a circular arc-shaped slot 31. A bolt 32 of an angle lever 33 engages in this slot, which is rotatably mounted on a shaft 34 mounted in the housing 1. A pin 36, which is seated on a lever 37, engages in a slot 35 on the other leg of the angle lever. This lever is attached to an actuating shaft 38 which carries a switching lever 39 outside the housing 1.
A lever 41 is mounted on a bolt 40 fastened in the housing 1, which at one end rests with a roller 42 on the circumference of the rings 25, 28 and is articulated to an intermediate lever 44 at the opposite end by a bolt 43. This intermediate lever also rests on the rings at one end via a roller 45 and is articulated at the opposite end to a rod 46 serving as a coupling piece, which leads to an overlay lever 47. This is articulated on the one hand with a slide 48 of the control unit 5, on the other hand via a tab 49 with a hand lever 50 which is mounted on the housing 1 in a lockable manner. A compression spring 51 seeks to move the slide 48 to the right, i. H. to pull the rod 46 to the right with the hand lever 50 stationary.
This keeps the rollers 42 and 45 always on the surfaces of the cam rings 25, 28.
At one point of the intermediate lever 44, a rod 54 is connected via a pin-and-slot connection consisting of a pin 52 and an elongated hole 53, which rod is hinged to a double lever 55 connected to the shaft 34. On the second arm there is a pin 56 against which the free end of the transmitter lever 23 rests.
In the position of the parts according to FIG. 1, the power lift is set to position control. The switch lever 39 is pivoted to the left so that the bolt 32 assumes the lower limit position. The lifting ring 28 is now guided on this bolt with the aid of the slot 31 serving as a support curve in such a way that the guide surface 29 runs eccentrically to the axis of the lifting shaft 12. The roller 45 rests on this guide surface, whereas the roller 42 rests on the cam piece 26 of the bearing ring 25, since in the area of this the guide surface 29 recedes behind this cam piece in the direction of the lifting shaft.
The lifting arms 13 are in their highest position according to FIG. I, the plow is raised in the transport position. The control unit is in neural position, i.e. H. Liquid supplied by the pump 3 is returned directly to the container in the housing 1 through the return line 6.
If the plow is to be lowered, the hand lever 50 is pivoted counterclockwise.
The overlay lever 47 therefore rotates counterclockwise around the end of the rod 46, which is initially still stationary, and moves the slide 48 to the right. As a result, the control device lets pressure medium escape from the lifting cylinder 9 via the line 8 in a manner known per se, whereby the working piston 10 moves to the right, the lifting shaft 12 is rotated counterclockwise and the plow is rotated using the lifting arms 13 and the tie rods 24 is lowered. During this rotation of the lifting shaft, the guide surface 29 acts on the roller 45 in such a way that the intermediate lever 44 rotates counterclockwise and therefore moves the rod 46 to the left. The slide 48 of the control device is thereby moved to the left again.
If the lowering movement corresponds to the value selected by pivoting the hand lever 50, the slide 48 has returned to the neutral position in which the pressure medium circulates without pressure and the lifting cylinder 9 is blocked. During this movement, the roller 42 makes only a small compensating stroke controlled by the cam piece 26, which makes it possible to change the relationship between the movements of the control slide 48 and the plow 16 beyond the law given by the guide surface 29 in a way that is safe Handling of the power lift corresponds.
If the plow is to be raised, the hand lever 50 is pivoted clockwise, whereby the control slide 48 is moved to the left. The control unit 5 therefore directs pressure medium conveyed by the pump 3 through the working line 8 into the lifting cylinder and pushes the working piston 10 to the left so that the lifting shaft 29 rotates clockwise and the plow is raised. The rollers 45 and 42 are moved by the guide surface 29 and the cam piece 26 so that the rod 46 moves to the right. It therefore also guides the control slide 48 to the right until it has returned to the neutral position and the raised plow stops in a position that corresponds to the setting of the hand lever 50.
During these processes, the pin 52 is surrounded by the elongated hole 53 with play, so that control movements emanating from the transmitter lever 23, which push the rod 54 back and forth, do not act on the intermediate lever 44. Only if the transmitter lever 23 should move extremely strongly, as occurs when the plow 16 hits an obstacle or when the pulling resistance increases beyond the permissible level, the play in the pin-slot coupling 52, 53 is consumed and the intermediate lever 44 is also pivoted counterclockwise, so that the rod 46 brings the slide 48 into the lift position and the plow is raised until this extraordinary influence of the encoder ceases. The control then returns the plow 16 to the position that corresponds to the setting of the hand lever 50.
In the position according to FIG. 2, the parts are switched to force control. The switching lever 39 is pivoted to the right, the angle lever 33 is rotated counterclockwise so that the bolt 32 assumes its upper limit position. With the aid of the slot 31 serving as a support curve, it now holds the lifting ring 28 in such a position that the guide surface 29 is concentric to the axis of the lifting shaft 12. The roller 42 lying on the guide surface is therefore not influenced when the lifting shaft 12 is turned, so that the lever 41 maintains its position as long as the plow 16 is not completely raised (see below).
The pulling force of the plow acting on the tractor usually acts as a pulling force in the lower links 15 and as a compressive force in the upper link 17. This pressure force pivots the bearing part 20 of the encoder 18 and with it the encoder lever 23 in a clockwise direction; this pushes the rod 54 to the right. One end of the elongated hole 53 takes the pin 52 with it, rotates the intermediate lever 44 about the bolt 43 and lifts the roller 45 from the guide surface 29.
If the hand lever 50 is in a position which corresponds to the prevailing tensile force, the slide 48 of the control device is in the neutral position and the pressure fluid conveyed by the pump 3 returns directly through the return line 6 into the container. If the ground resistance increases, the transmitter lever 23 pivots further clockwise and moves the rod 54 to the right.
It pulls the rod 46 further to the left via the intermediate lever 44, whereby the slide 48 comes into the lift position and directs pressure medium into the lift cylinder 9. As a result, the working piston 10 is shifted to the left and the plow 16 is raised until the force effective in the upper link 17 has decreased to the desired value and the transmitter lever 23 has returned to its original position. The rod 54 was guided to the left, the rod 46 to the right, and the slide 48 has returned to the right into the neutral position.
If, conversely, a different force value is set by adjusting the hand lever 50, the slide 48 moves first and the plow is raised or lowered until the changing force via the transmitter lever 23 and the intermediate lever 44 has brought the slide 48 back into the neutral position.
When the plow 16 or the lifting arm 13 comes close to its upper end position, the roller 42 no longer runs on the guide surface 29, but on the interface 30. Since this recedes to a smaller diameter, the lever 41 is pivoted counterclockwise so that the intermediate lever 44 is pivoted clockwise with the pin 52 as the fulcrum, the rod 46 moves to the right and the slide 48 is returned from a stroke position on the left into the neutral position. This prevents the pump from continuously delivering the pump when the lift arms are in contact in the upper limit position and the pressure medium being pumped continuously flows away through an overflow valve, destroying the energy generated.
In the embodiment described, the rod parts are particularly suitable for installation in the housing 1, which is also referred to as a power lift block. The bushings from the outside are all designed as rotary bearings that can be easily kept tight (shaft 34, adjusting shaft 38 and lifting shaft 12).
In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the parts are particularly suitable for attachment to a power lift block from the outside. Its housing is denoted by 60. It contains a lifting cylinder 61 with a working piston 62 which moves the lifting shaft 65 mounted in the housing 60 via a piston rod 63 and a rocker arm 64. At its ends located outside the housing, the lifting shaft carries lifting arms 66 to which the tie rods 24 are articulated. The transmitter 18, to which the upper link 17 is articulated and which has a transmitter lever 68, is again attached to the housing 60 or the chassis 67 of the tractor that supports it.
A control device 69 is attached to the housing 60 and is connected to the lifting cylinder 61 by a working line 70 and to the pump 73 of the power lift and the storage container 74 by lines 71, 72. A control ring 75, which with its concentric circumference forms a bearing surface 75 ′ and has a recess 76, is fastened to an outer part of the lifting shaft 65. The recess is delimited on one side by a nose 77.
A cam disk in the form of a bearing ring 78 is placed around the control ring. Part of its inner circumference forms a support surface 79 which consists of parts of a circular cylinder and fits onto the bearing surface 75 ′. Another part of the inner circumference forms a boundary surface 80 designed as an outwardly directed recess. On the right side, the ring has play with respect to the control ring, so that it can be moved to the left from the position shown.
With the bearing ring 78 is articulated by a bolt 81 serving as a cam ring 82, which has a control surface 83 on its inner circumference in the form of an approximately spiral curved piece, the rest of the control ring 75 engages with play.
A switching lever 84, which is connected to an auxiliary cam disk 85, is pivotably mounted in the bearing ring 78. The auxiliary cam engages in a recess 86 of the cam ring without play. By pivoting the switching lever 84, the cam 85 is adjusted so that it self-lockingly assumes one of two specific positions in the recess 86 and thereby fixes the bearing ring and the cam ring in two specific positions to one another.
The bearing ring 78 is supported with an extension 87 on an adjustable stop 88 fastened to the housing 60. A pin 89 is seated on the cam ring 82 and engages in an elongated hole 90 of a rod 91 which is hinged to the transmitter lever 68. A rod 92, which serves as a coupling piece and which leads to an offset lever 93, is rotatably fastened to the bolt 81. As in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, this is connected via a tab 94 to a hand lever 95 and directly to the control slide 96 of the control unit 69. A compression spring 97 seeks to push the control slide to the right. As a result, a pull is exerted on the rod 92 and the bearing ring 78 or the cam ring 82 is held in contact with the control ring 75.
In the position according to FIG. 3, the parts are switched to force control. The shift lever 84 is in its upper end position; the cam ring 82 is held against the bearing ring 78 in such a way that the pin 89 is located above the extension 87. As a result, the control surface 83 has moved out of the area of the control ring 75, in particular its nose 77. The pin 89 rests against one end of the elongated hole 90.
If a force is exerted on the transmitter 18 which corresponds to the set position of the hand lever 95, the control slide is in its neutral position and the pressure medium conveyed by the pump 73 circulates without pressure. If the force on the encoder 18 increases, the encoder lever 68 pivots, pushes the rod 91 to the right and rotates the interconnected rings 78 and 82 about the control ring 75, since both slide with the support surface 79 on this. This pulls the rod 92 to the left and sets the control slide 96 to lift. It allows pressure medium to flow into the lifting cylinder 71 via the line 70 until the piston 61 has lifted the attached plow via the lifting arms 66 to such an extent that the force occurring on the encoder 18 again corresponds to the position of the hand lever 95.
If the force on the encoder 18 decreases, the movements and processes run in the opposite direction. If the hand lever 95 is set to a greater force, i. H. pivoted counterclockwise, the control slide 96 is moved in the lowering direction. As a result, pressure medium flows out of the lifting cylinder 61, the piston 62 penetrates deeper into the cylinder and lets the plow sink.
The exerted force increases; the transmitter lever 68 pushes the rod 92 to the left. As a result, the control slide 96 is returned to the neutral position as soon as the force acting on the encoder has the size selected with the hand lever 95. If the hand lever is set to a lower force, the corresponding processes run in the opposite direction.
In these processes, the rotational position of the lifting shaft 65 has no influence on the position of the cam rings 78, 82, since their control ring 75 rotates within the circular support surface 79 of the bearing ring 78. Only when the lifting arm 66 comes close to its upper limit position, as is shown in FIG. 3, does the nose 77 enter the interface 80. As a result, the cam rings pivot clockwise about the pin 89 and push the rod 92 to the right until the control slide 96 has moved out of the stroke position into the neutral position.
In the embodiment according to FIG. 4, the parts of the power lift are set to position control. The shift lever 84 is in its lower limit position; The auxiliary cam 85 holds the cam ring 82 firmly against the bearing ring 78 in such a way that the pin 89 is located a little to the right of the extension 87. Since both rings are supported against the stop 88, the elongated hole 90 engages with play around the pin 89; Movements coming from the encoder via the rod 91 therefore have no effect on the cam rings.
The control surface 83 of the cam ring 82 is now in the area of the nose 77 of the control ring 75.
The lifting arms 66 are in their highest position in the position shown. If the plow connected to the lifting arms is to be lowered, the hand lever 95 is pivoted counterclockwise. The control slide 96 is thereby shifted to the right into the lowering position, the lifting shaft 65 rotates counterclockwise and the lifting arms swing downwards. At the same time, the nose 77 slides along the control surface 83 and pivots the cam discs increasingly counterclockwise around the stop 88. The rod 92 is thereby pulled to the left and returns the control slide 96 to the neutral position when the plow and the lifting shaft 65 die have reached the desired location. If the plow is to be raised, the corresponding processes take place in the opposite direction.
Decreases, e.g. B. as long as the tractor moves with the plow raised, the plow down a little because the supporting pressure medium circuit is not quite tight, the nose 77 pivots over the control surface 83, the cam rings and switches the control slide 96 to lift via the rod 92 until the previous state is reached.
The control devices described have relatively few parts that take up little space, are easy to operate and are safe to operate.
Between the described limit positions of the shift levers 39, 84, useful intermediate positions can also be set up for some cases, in which force and position control are each partially effective.