DE10039600A1 - Mehrschariger Drehpflug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehpflug mit variabler Arbeitsbreitenverstellung, bei dem die Arbeitsbreite der einzelnen Pflugkörper bzw. Pflugkörperpaare jeweils über einen separaten Hydraulikzylinder eingestellt wird und die einzelnen Hydraulikzylinder untereinander kommunizierend miteinander verbunden sind. Die auf die Lagerungen der Pflugkörper und auf die Pflugkörper einwirkenden Kräfte werden insgesamt minimiert und gleichmäßig verteilt.

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrscharigen Drehpflug mit einem Pflugrahmen, mindestens einem Stützrad und mindestens zwei Pflugkörpern, die an um Schwenkachsen schwenkbar am Pflugrahmen angeordnete Konsolen befestigt sind, wobei zur Verschwenkung der Konsolen ein Hydraulikzylinder vorgesehen ist.

Derartige Pflüge sind zum Beispiel mit der Patentanmeldung DE 33 31 534 bekannt geworden.

Bei derartigen Pflügen sind die Konsolen der einzelnen Pflugkörper am Pflugrahmen um Schwenkachsen gelagert und gemeinsam über eine oder mehrere Verbindungsstangen miteinander verbunden. Über einen Hydraulikzylinder pro Verbindungsstange werden die Pflugkörper insgesamt oder in Gruppen verschwenkt.

Derartige Pflüge haben den Nachteil, dass die schwenkbar über ihre Konsolen am Pflugrahmen gelagerten Pflugkörper sich auf der einen Seite des Pflugrahmens befinden und die Verbindungsstange, die eine parallele Verschwenkung der Pflugkörper bewirkt auf der anderen Seite des Pflugrahmens angeordnet ist. Aufgrund dieser Ausführungsform müssen die einzelnen Lagerstellen der Konsolen die Summe der Kräfte tragen, die auf den jeweiligen Pflugkörper und auf die Verbindungsstange wirken. Üblicherweise ist die Summe dieser Kräfte um ein Vielfaches höher als die auf den jeweiligen Pflugkörper einwirkenden Kräfte.

Die Konsolen und ihre Lagerungen müssen deshalb besonders stabil ausgebildet werden und sind daher unnötigerweise sehr schwer und auch sehr teuer. Zusätzlich verhindert das Vorsehen einer Verbindungsstange eine kompakte und kostengünstige Bauweise des Pfluges. Stützräder müssen beispielsweise bei derartigen Pflügen in einem um mindestens 5 bis 20 cm größeren Abstand zum Pflugrahmen am Pflugrahmen befestigt werden als bei Pflügen ohne variabler Arbeitsbreitenverstellung.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drehpflug zu schaffen, der die zuvor genannten Nachteile nicht beinhaltet und zusätzlich bezüglich der Herstellkosten keine Verteuerung des Pfluges bewirkt.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Dadurch wird erfindungsgemäß sichergestellt, dass jede Konsole über einen eigenen Hydraulikzylinder verstellt wird und dadurch die Belastungen auf die einzelnen Pflugkörper ausgeglichen werden, da alle Pflugkörper mit den gleichen Kräften beaufschlagt werden. Sollte sich die Kraft im Bereich eines Pflugkörper erhöhen, so kann dieser der Kraft ausweichen und bewirkt aufgrund des verdrängten Öles aus dem entsprechenden Hydraulikzylinder eine positive Korrektur der restlichen Pflugkörper. Auch die Druckkräfte auf die jeweiligen Anlagen der Pflugkörper wird dadurch ausgeglichen. Dadurch werden die Belastungen während der Arbeit auf die einzelnen Pflugkörper gleichmäßig verteilt und der Verschleiß der einzelnen Bauteile wie z. B. der Anlagen vergleichmäßigt. Keine Anlage muss eine höhere Druckbelastung aufnehmen als die andere.

Die Erfindung sieht weiter vor, dass die Hydraulikzylinder als doppeltwirkende Hydraulikzylinder ausgebildet sind, deren Kolbenräume über eine erste Hydraulikleitung und deren Ringräume über eine zweite Hydraulikleitung miteinander verbunden sind.

Aufgrund dieser Ausführungsform werden die einzelnen Hydraulikzylinder untereinander in einfacher Form und kostengünstig miteinander verbunden.

Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die Hydraulikzylinder in ihrer Lage so angeordnet sind, dass sie in Draufsicht während der Arbeit annähernd parallel zu der die Pflugkörper belastende Widerstandslinie liegen und deren gedachten Verlängerungen vorzugsweise das Zentrum des Widerstandes bzw. den Druckmittelpunkt eines Pflugkörpers kreuzen.

Aufgrund dieser besonderen Anordnung der Hydraulikzylinder werden die Kräfte und Belastungen auf die Schwenkachsen und auf die Konsolen optimal minimiert.

Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die Hydraulikzylinder den gleichen Kolbendurchmesser und den gleichen Kolbenstangendurchmesser aufweisen. Diese Ausführungsform stellt sicher, dass letztendlich wirklich alle Pflugkörper bei der Verstellung der Arbeitsbreite um den gleichen Betrag verstellt werden und dass auch die Belastungen auf die einzelnen Pflugkörper gleichgehalten werden.

Die Erfindung sieht weiter vor, dass die Hydraulikzylinder mit entsprechenden Rückschlagventilen ausgerüstet sind, die zumindest während des Einsetzens in die Furche und des Aushebens aus der Furche die hydraulische Verbindung der Hydraulikzylinder untereinander unterbrechend ausgebildet sind.

Mit diesem Merkmal wird sichergestellt, dass in der Phase, wo die Belastungen auf die einzelnen Pflugkörper extrem unterschiedlich sind, nämlich während des Einsetzens in die Furche und des Aushebens aus der Furche, ein Druckausgleich in den einzelnen Hydraulikzylindern automatisch verhindert wird. Erst wenn der Pflugrahmen auf die voreingestellte Arbeitstiefe abgesenkt ist, werden die Rückschlagventile entsperrt.

Dies kann beispielsweise über einen Sensor erfolgen, der einen Kontakt erhält, wenn der Pflug sich in der voreingestellten Arbeitstiefenstellung befindet und dann über handelsübliche hydraulische Steuerungen und Bordcomputer die Rückschlagventile entsperrt.

Die Erfindung sieht weiter vor, dass mindestens ein Hydraulikzylinder einen vorgespannten Hydrospeicher aufweist, dessen vorgespannter Druck höher ist als der Betriebsdruck der Hydraulikzylinder.

Aufgrund dieser Ausführungsform wird zusätzlich ermöglicht, dass bei seitlich auftretenden Kräften ein oder mehrere Pflugkörper seitlich nachgeben können. Aufgrund der höheren vorgespannten Druckeinstellung des Hydrospeichers beeinflusst er während des normalen Betriebes die jeweilige Arbeitsbreiteneinstellung und Führung der einzelnen Pflugkörper nicht. Mit dieser einfachen Ausbildung kann der jeweilige Pflugkörper im Bedarfsfall seitlich ausweichen; er braucht nicht wie häufig üblich nach oben ausweichen, wenn er seitlich auf ein Hindernis trifft.

Die Erfindung sieht weiter vor, dass der Drehpflug als Aufsattel- oder Anhängedrehpflug ausgebildet ist.

Durch diese Maßnahme ist es möglich, die erfindungsgemäßen Merkmale auch bei sogenannten Aufsattel- oder Anhängedrehpflügen einzusetzen. Gerade dort lassen sich erhebliche Kosteneinsparungen realisieren. Aufgrund der hohen Flächenleistungen können auch geringfügige Einsparungen pro Hektar insgesamt zu einer beträchtlichen Kosteneinsparung pro Jahr führen.

Weiter sieht die Erfindung vor, dass der Aufsattel- oder Anhängedrehpflug einen vorderen Pflugrahmen und einen hinteren Pflugrahmen aufweist und dass die beiden Pflugrahmen über eine in Arbeitsstellung quer und horizontal angeordnete Achse oder kardanisch miteinander verbunden sind.

Insbesondere bei derartigen Pflügen, die aus zwei separaten Pflugrahmen bestehen, wirkt sich die Erfindung besonders vorteilhaft aus. Die übliche parallele Führung der Pflugkörper des vorderen Pflugrahmens und der Pflugkörper des hinteren Pflugrahmens erfordert einen großen kinematischen Aufwand, ohne dabei langlebige Lösungen zu liefern. Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden alle bisher bekannten kinematischen Probleme auf einfachste Weise gelöst.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass das Stützrad über mindestens einen Hydraulikzylinder zumindest in Arbeitsstellung richtungsparallel zu den Pflugkörpern geführt wird.

Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass auch bei fehlender kinematischer und zwangsläufiger Verbindung von Stützrad oder Fahrwerk zum Pflugrahmen, das Stützrad oder das Fahrwerk immer so geführt wird, dass es in Arbeitsrichtung parallel zur Arbeitsrichtung der Pflugkörper läuft.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass der Drehpflug über Einstellmittel verfügt, die in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Pflugkörper zum Pflugrahmen und dem Abstandsmaß zwischen den Hinterrädern des Zugfahrzeuges die Vorderfurchenbreite und den Zugpunkt, aber auch die Lage des Pflugrahmens zum Pflugturm anpassend ausgebildet sind.

Dadurch wird es ermöglicht, dass trotz fehlender kinematischer Zwangsführung der Pflugrahmen, die Pflugkörper so geführt werden, dass alle pflugführenden Prioritäten eingehalten werden. Über einen Drehpotentiometer, der an einer Schwenkkonsole angeordnet ist, wird die jeweilige Lage der Pflugkörper zum Pflugrahmen ermittelt und damit auch die Arbeitsbreite pro Körper.

Abhängig davon werden die Einstellmittel für die Vorderfurchenbreite, die Schlepper/Pfluglinie bzw. den Zugpunkt und für die Lage des Pflugrahmens zum Pflugturm angepasst eingestellt.

Für die Steuerung dieser Funktionen werden handelsübliche Steuerungen und Computer eingesetzt. Auf die programmtechnischen Abhängigkeiten der Erfindung wird hier nicht näher eingegangen. Dass die Arbeitsbreite des Pfluges schlag- und bodenabhängig auch über GPS und DGPS gemäß Stand der Technik eingestellt werden kann, soll nur der Vollständigkeit halber erwähnt werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den Figuren und der Figurenbeschreibung zu entnehmen.

Fig. 1 zeigt einen Anbaudrehpflug mit variabler Arbeitsbreitenverstellung,

Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung der hydraulischen Verbindung der einzelnen Hydraulikzylinder mit der Versorgungshydraulik,

Fig. 3 eine vergleichbare Darstellung der Fig. 2, jedoch mit zusätzlichen Rückschlagventilen und

Fig. 4 einen Aufsatteldrehpflug mit zweigeteiltem Pflugrahmen.

Die Fig. 1 zeigt einen Drehpflug (1) als Anbaudrehpflug mit Pflugrahmen (2) und Stützrad (3), der mit Pflugkörpern (4) ausgerüstet ist, deren Konsolen (6) über Schwenkachsen (5) mit dem Pflugrahmen verbunden sind. Im Abstand zu den Schwenkachsen (5) greift jeweils ein Hydraulikzylinder (7) einerseits an den Pflugrahmen (3) und andererseits an die Konsole (6) des jeweiligen Pflugkörpers (4) an. Der jeweilige Hydraulikzylinder (7) ist so in seiner Lage angeordnet, dass er in Arbeitsstellung in Draufsicht in Richtung der Widerstandslinie (12) angeordnet ist bzw. das Zentrum des Widerstandes (13) schneidet. Der Pflugrahmen ist mit dem Pflugturm (27) über ein Einstellzentrum (34) verbunden. Das Einstellzentrum weist mehrere Einstellmittel (20) auf. Das Einstellmittel (21) dient zur Anpassung der Vorderfurchenbreite (25), das Einstellmittel (22) zur Anpassung des Zugpunktes (26) und das Einstellmittel (23) stellt sicher, dass bei Veränderung der Arbeitsbreite pro Körper, der Pflugrahmen in die entsprechende Lage gebracht wird.

Die Fig. 2 zeigt die hydraulische Verbindung der einzelnen Hydraulikzylinder (7) untereinander. Der jeweilige Hydraulikzylinder (7) weist einen Kolbenraum (8) und einen Ringraum (9) auf. Die Kolbenräume der einzelnen Hydraulikzylinder sind über die erste Hydraulikleitung (10) miteinander verbunden. Die Ringräume (9) der Hydraulikzylinder sind über die zweite Hydraulikleitung (11) miteinander verbunden. Die Hydraulikleitungen (10) und (11) werden über eine Hydraulikpumpe (40) und ein hydraulisches Steuergerät (24) mit Öl versorgt. Ein Hydraulikzylinder (7) weist einen Hydrospeicher (15) auf, der bei Überlastung des Systems nachgibt. Der vorgespannte Druck im Hydrospeicher ist höher als der Betriebsdruck der dargestellten Hydraulikanlage. Von daher hat der Hydrospeicher keinen Einfluss auf den normalen Betriebszustand der Hydraulikanlage und auf die eingestellte Längeneinstellung der Hydraulikzylinder (7).

Die Fig. 3 zeigt eine vergleichbare Hydraulikanlage wie Fig. 2. Abweichend von der Fig. 2 weist die Hydraulikleitung (10) zwischen den einzelnen Hydraulikzylindern (7) Rückschlagventile (14) auf, die zeitweise, vorzugsweise beim Einsetzen des Pfluges und beim Ausheben des Pfluges einen Druckausgleich im Hydrauliksystem der Hydraulikzylinder (7) verhindert. Die in diesen Phasen extrem unterschiedlich auf die Pflugkörper einwirkenden Kräfte wirken sich dadurch nicht negativ auf die Stellung der einzelnen Pflugkörper (4) aus.

Fig. 4 zeigt einen Drehpflug (1) als Aufsatteldrehpflug (29). Abweichend von der Fig. 1, die einen Anbaudrehpflug zeigt, weist der hier dargestellte Aufsatteldrehpflug zwei Pflugrahmen auf, und zwar einen vorderen Pflugrahmen (16) und einen hinteren Pflugrahmen (17). Der hier dargestellte Pflug weist zwei Stützräder (3) auf, die zum Fahrwerk (30) gehören. Das Fahrwerk (30) trägt den vorderen Pflugrahmen (16) hinten und den hinteren Pflugrahmen (17). Über den Zugrahmen (32) und das Drehwerk (33) sind die Pflugrahmen (16) und (17) mit dem Pflugturm (27) direkt bzw. mittelbar verbunden. Der Pflugturm (27) weist die üblichen Mittel auf, die für den Anbau an ein Zugfahrzeug erforderlich sind. Sowohl der vordere als auch der hintere Pflugrahmen weisen Einstellmittel (20), (21), (22) und (23) auf, die bei einer Veränderung der Arbeitsbreite pro Körper sicherstellen, dass die Stützräder (3) bzw. das Fahrwerk (30) in Arbeitsstellung immer in Arbeitsrichtung der Pflugkörper (4) laufen.

Insbesondere mit der heute üblichen Bordcomputertechnik lässt sich dies einfach realisieren. Für die unabhängige Bodenanpassung des hinteren Pflugrahmens (17) zum vorderen Pflugrahmen (16) sorgt das Quergelenk (18). Anstelle des Quergelenkes (18) kann auch eine kardanische Verbindung der beiden Pflugrahmen eingesetzt werden, so dass sich der hintere Pflugrahmen (17) sowohl seitlich als auch vertikal den Bodengegebenheiten anpassen kann, und zwar weitestgehend unabhängig vom vorderen Pflugrahmen (16), jedoch direkt an die letzte Furche des vorderen Pflugrahmens anschließend arbeitend.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmen sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.

Bezugszeichenliste

1

Drehpflug

2

Pflugrahmen

3

Stützrad

4

Pflugkörper

5

Schwenkachse der Konsole

6

Konsole

7

Hydraulikzylinder für die Verschwenkung der Konsolen

8

Kolbenraum

9

Ringraum

10

Erste Hydraulikleitung

11

Zweite Hydraulikleitung

12

Widerstandslinie

13

Zentrum des Widerstandes

14

Rückschlagventil

15

Hydrospeicher

16

Vorderer Pflugrahmen

17

Hinterer Pflugrahmen

18

Querachse

19

Hydraulikzylinder für Stützradführung

20

Einstellmittel

21

Einstellmittel für die Vorderfurchenbreite

22

Einstellmittel für den Zugpunkt

23

Einstellmittel für die Lage des Pflugrahmens

24

Hydraulisches Steuergerät

25

Vorderfurchenbreite

26

Zugpunkt

27

Pflugturm

29

Aufsatteldrehpflug

30

Fahrwerk

31

Stützrad des hinteren Pflugrahmens

32

Zugrahmen

33

Drehwerk

34

Einstellzentrum

40

Hydraulikpumpe

Claims (10)

1. Mehrschariger Drehpflug mit einem Pflugrahmen, mindestens einem Stützrad und mindestens zwei Pflugkörpern, die an um Schwenkachsen schwenkbar am Pflugrahmen angeordnete Konsolen befestigt sind, wobei zur Verschwenkung der Konsolen ein Hydraulikzylinder vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Konsole (6) mindestens einen Hydraulikzylinder (7) aufweist, der im Abstand zur Schwenkachse (5) gelenkig mit der jeweiligen Konsole und gelenkig mit dem Pflugrahmen (2) verbunden ist, dass die Hydraulikzylinder miteinander parallel verbunden sind und dass alle Hydraulikzylinder gleichsinnig über ein hydraulisches Steuergerät (24) eine Verschwenkung aller Pflugkörper (4) bewirkend betätigbar ausgebildet sind.

2. Mehrschariger Drehpflug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (7) als doppeltwirkende Hydraulikzylinder ausgebildet sind, deren Kolbenräume (8) über eine erste Hydraulikleitung (10) und deren Ringräume (9) über eine zweite Hydraulikleitung (11) miteinander verbunden sind.

3. Mehrschariger Drehpflug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (7) in ihrer Lage so angeordnet sind, dass sie in Draufsicht während der Arbeit annähernd parallel zu der die Pflugkörper (4) belastende Widerstandslinie (12) liegen und deren gedachten Verlängerungen vorzugsweise das Zentrum des Widerstandes (13) bzw. den Druckmittelpunkt eines Pflugkörpers kreuzen.

4. Mehrschariger Drehpflug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (7) den gleichen Kolbendurchmesser und den gleichen Kolbenstangendurchmesser aufweisen.

5. Mehrschariger Drehpflug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (7) mit entsprechenden Rückschlagventilen (14) ausgerüstet sind, die zumindest während des Einsetzens in die Furche und des Aushebens aus der Furche die hydraulische Verbindung der Hydraulikzylinder untereinander unterbrechend ausgebildet sind.

6. Mehrschariger Drehpflug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Hydraulikzylinder (7) einen vorgespannten Hydrospeicher (15) aufweist, dessen vorgespannter Druck höher ist als der Betriebsdruck der Hydraulikzylinder.

7. Mehrschariger Drehpflug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpflug (1) als Aufsattel- oder Anhängedrehpflug ausgebildet ist.

8. Mehrschariger Drehpflug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsattel- oder Anhängedrehpflug einen vorderen Pflugrahmen (16) und einen hinteren Pflugrahmen (17) aufweist und diese beiden Pflugrahmen über eine in Arbeitsstellung quer und horizontal angeordnete Achse (18) oder kardanisch miteinander verbunden sind.

9. Mehrschariger Drehpflug nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrad (3) über mindestens einen Hydraulikzylinder (19) zumindest in Arbeitsstellung richtungsparallel zu den Pflugkörpern (4) geführt wird.

10. Mehrschariger Drehpflug nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpflug über Einstellmittel (20, 21, 22, 23) verfügt, die in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Pflugkörper zum Pflugrahmen und dem Abstandsmaß zwischen den Hinterrädern des Zugfahrzeuges die Vorderfurchenbreite (25) und den Zugpunkt (26) aber auch die Lage des Pflugrahmens zum Pflugturm (27) anpassend ausgebildet sind.