DE10039600A1 - Mehrschariger Drehpflug - Google Patents
Mehrschariger DrehpflugInfo
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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.
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.
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Legal Events
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---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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