DE102011120990A1

DE102011120990A1 - Compensating device for height and slant adjustment of cutting and processing device used in agricultural field, has lever unit that is rotated so that angle between front and rear elements is varied based on movement of lever unit

Info

Publication number: DE102011120990A1
Application number: DE102011120990A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2013-06-13

Abstract

The compensating device has a moving mechanism that is directly or indirectly connected with a base portion (1). A working device (5) is connected with a coupling element (2). A spring element (3') is arranged between the base portion and the coupling element. A bendable lever unit (3) is attached with an intermediate joint portion (4) and is rotated between the base portion and the coupling element. The angle between front and rear elements of the lever unit is varied according to movement of the lever unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine kinematische Ausgleichsvorrichtung zur Höhen- und Neigungsanpassung von an Konturen entlang geführten Geräten, insbesondere von Mäh- und Rechenwerken. Durch die Ausbildung und Art des selbsttätig auf äußere Kräfte reagierenden Mehrgelenk-Koppelgetriebes, und die besondere Weise der Anordnung von bevorzugt drei oder aber vier Gelenk-Eckpunkten, – das Koppelgetriebe bestehend aus Basis, Koppel, Heck- und Front-Hebelwerk mit mindestens einem zwischen Basis und Koppel eingebrachten Zwischengelenkpunkt –, sowie die Anordnung und Ausbildung der Bestandteile, wird eine Kinematik realisiert, die zumindest in Teilen dem Bewegungsablauf der Beinarbeit hinsichtlich Beuge- und Streckarbeit ähnelt, um Bodenprofilen und sonstigen Konturverläufen in zügiger Anpassung normal und tangential folgen zu können.The invention relates to a kinematic compensating device for adjusting the height and inclination of devices guided along contours, in particular mowing and arithmetic units. Due to the design and nature of automatically reacting to external forces multi-joint coupling gear, and the special way of arranging preferably three or four joint corner points, - the coupling mechanism consisting of base, coupling, rear and front lever mechanism with at least one between Base and coupling introduced Zwischengelenkpunkt -, as well as the arrangement and design of the components, a kinematics is realized, which is similar to the movement of legwork in terms of flexion and stretching work, at least in parts to follow soil profiles and other contour curves in rapid adjustment normal and tangential.

Derart, dass der Schwerpunkt des mit der Koppel verbundenen starren Arbeitsgeräts oder Tastwerks mit drei Freiheitsgraden in seiner jeweiligen Bewegungsebene so beweglich ist, daß in den technisch-physikalischen Bewegungsgrenzen der Ausgleichsvorrichtung weder Translation noch Rotation ständig dominiert sondern deren Anteil an der Ausgleichsbewegung sich – je nach abgefahrenem/abgetastetem Konturverlauf – über das Zwischengelenk des Mehrgelenk-Systems, bevorzugt des Fünfgelenk-Systems, in vielfältiger Kombination optimal nach äußeren Gegebenheiten und inneren Bedingungen jeweils passend einstellt.Such that the center of gravity associated with the coupling rigid working device or mechanism with three degrees of freedom in its respective plane of movement is so mobile that in the technical-physical movement limits of the compensation device neither translation nor rotation constantly dominates but their share of the compensation movement itself - depending on abfahrenem / scanned contour course - via the intermediate joint of the multi-joint system, preferably the five-joint system, optimally adjusted in various combinations according to external conditions and internal conditions.

Soweit Mäh- und Rechenwerke betreffend, weist der Stand der Technik Gelenkvierecke aus, mit, – je nach Ausbildung – Nachteilen in der Bodenanpassung. Bekannte Lösungen der Ausgleichsvorrichtungen, sei es als von einem Fahrzeug geschleppte oder darin integrierte Geräte wie beim Aufsitzrasenmäher, unterscheiden sich als solche mit Parallel-Lenkern und solche mit Nicht-Parallel-Lenkern. Auch Bulldozer nutzen Viergelenk Anordnungen als Ausgleichsvorrichtung. Zu Einzelheiten sei auf folgende Schriften verwiesen:
US 2,807,127 (4); CH 510 975 (1); DE 30 22 742 (1); GB 2 013 466 (2); GB 1,014,385 (2); DE 38 35 367 (2).As far as mowing and calculating units are concerned, the prior art has four-bar linkages with, depending on the design, disadvantages in the ground adaptation. Known solutions of the balancing devices, whether as vehicles towed or integrated into devices such as the ride-on lawnmower, differ as such with parallel links and those with non-parallel links. Even bulldozers use four-joint arrangements as a compensation device. For details refer to the following documents:
US 2,807,127 ( 4 ); CH 510,975 ( 1 ); DE 30 22 742 ( 1 ); GB 2 013 466 ( 2 ); GB 1,014,385 ( 2 ); DE 38 35 367 ( 2 ).

Parallellenker lassen bekanntlich keine Drehungen zu sondern nur einen Parallelversatz: Hebung und Senkung sowie Vor- und Rückversatz des mit der Koppel verbundenen Gerätes/Schneidwerks entlang des Pfads. Damit ist eine Höhen- aber keine Neigungs-/Steigungsanpassung möglich.Parallel links are known to allow no rotation but only a parallel offset: lifting and lowering and forward and backward offset of the device / cutting unit connected to the coupling along the path. This height adjustment but no inclination / incline adjustment is possible.

Dreh-Mähwerke mit insbesondere fester Drehachse lassen zwar in den durch Ausführung bedingten Grenzen eine Neigungsanpassung zu, bedürfen aber einer zusätzlichen Hubbewegung im Traktor-Gestänge, um auch unstetige Anstiege oder nicht zu große Fremdkörper in Höhenanpassung überhaupt überwinden zu können, wenn das Heck gegen den Boden drückt. Ein solches Mähwerk mit notwendigem Hub im Traktor-Gestänge liegt beispielsweise mit DE 38 35 367 (1, 2) vor.Although rotary mowers with particular fixed axis of rotation allow in the design limits due to a tilt adjustment, but require additional lifting movement in the tractor linkage to even unsteady climbs or not too large foreign body in height adjustment to overcome, if the rear against the Ground depresses. Such a mower with a necessary stroke in the tractor linkage is, for example, with DE 38 35 367 ( 1 . 2 ) in front.

Andere Gelenkvierecke weisen nicht-parallele Hebel/Lenker auf, deren Verlängerungen sich auf – oder ober – oder unterhalb der Arbeitsebene des Schneid- oder Rechenwerks bzw. der Bodenoberfläche schneiden. Je nach Ausrichtung der Lenker/Hebel kann der Schnittpunkt vor, auf oder hinter der vertikalen Symmetrieachse einer Schneidwerk-Trommel liegen.Other four-bar linkages have non-parallel levers / links whose extensions intersect at or above or below the working plane of the cutting or calculating unit or the ground surface. Depending on the orientation of the handlebar / lever, the point of intersection may be in front of, on, or behind the vertical axis of symmetry of a cutting drum.

DE 38 35 367 zeigt in 2 ein Gelenkviereck, welches ein symmetrisches Trapez mit horizontaler Basis darstellt und dessen gedachter Lenker-Schnittpunkt auf der Achse der Schneidwerk-Trommel liegt. In der dargestellten Ausgangslage ist, sofern angehoben frei gängig, initial eine infinitesimal kleine Drehung möglich. Mit weiterer Drehung geht ein zwangsläufiger Versatz nach Maßgabe der Lenkerstellung einher. 2 Ausgleichsvorrichtungen der DE 38 35 367 sind als solche mit dominanter Drehbewegung bei moderater Translation gedacht. Eine solche Ausgleichsvorrichtung blockiert, wenn die Basis des Gelenkvierecks starr an den Schlepper angelenkt und parallel zum ebenen Boden geführt wird: ein Knick wird kaum, ein frontales Hindernis wird nicht überwunden. Denn das Heck des Schneidwerks kann nicht vertikal in den Boden drehen, somit ist auch ein (drehendes) Anheben des Bugs und des Schwerpunkts physikalisch nicht möglich. 2 der Schrift GB 2 013 466 weist bei vertikaler Viergelenk-Basis linksseitig aufeinander zulaufende Lenker auf, deren Verlängerungen sich weit links hinter dem Gerät („Agricultural Machine”) schneiden. DE 38 35 367 shows in 2 a four-bar linkage, which represents a symmetrical trapezoid with a horizontal base and the imaginary handlebar intersection point on the axis of the cutting drum drum. In the illustrated starting position, if raised freely, initially an infinitesimal small rotation is possible. With further rotation, an inevitable offset in accordance with the handlebar creation is accompanied. 2 Compensating devices of DE 38 35 367 are thought of as having dominant rotational motion with moderate translation. Such a compensation device blocked when the base of the four-bar linkage is rigidly hinged to the tractor and guided parallel to the level ground: a kink is barely, a frontal obstacle is not overcome. Because the tail of the cutting unit can not turn vertically into the ground, thus a (rotating) lifting of the bow and the center of gravity is not physically possible. 2 the writing GB 2 013 466 has a vertical four-bar linkage on the left side converging arms whose extensions cut far left behind the device ("Agricultural Machine").

Diese Art Ausführung einer Ausgleichsvorrichtung, mit Lenkern, die einen spitzen Winkel im Schnittpunkt ihrer Verlängerungen bilden, dominiert in der Translations- bzw. Hubbewegung und weist dabei eine nur moderate Drehbewegung auf. Im Grenzfall paralleler Lenker (engl.: „links”) verschwindet die überlagerte Drehung ganz, welche sonst über die gekoppelten nicht-parallelen Lenker zwangsläufig erfolgt. Das Verhältnis und Maß der Anteile von gekoppelter Translation und Rotation an der Gesamtbewegung variiert mit den Anordnungen und Ausbildungen nichtparalleler Lenker Paare.This type of embodiment of a compensating device, with links that form an acute angle at the intersection of their extensions, dominates in the translational or lifting movement and thereby has only a moderate rotational movement. In the extreme case of a parallel link (English: "left") disappears the superimposed rotation completely, which otherwise takes place via the coupled non-parallel handlebar inevitably. The ratio and degree of coupled translation and rotation components in the overall motion will vary with the arrangements and configurations of non-parallel link pairs.

Um eine bestmögliche Anpassung an den Konturverlauf (z. B. an ein befahrenes Bodenprofil mit stetigem und teils auch unstetigem Verlauf) zu erzielen, wobei z. B. ein gleichmässiger Boden-paralleler Schnitt erfolgen soll, sind beide vorgenannten Hub- und Dreh-Ausgleichsvorichtungen – bei starrer Schlepperanbindung und linearer Führung – selbsttätig weniger bis nicht geeignet.In order to achieve the best possible adaptation to the contour course (eg to a traveled ground profile with continuous and sometimes discontinuous course), wherein z. B. a uniform ground-parallel section is to be done, both aforementioned lifting and rotary compensation devices - are more rigid Tractor connection and linear guidance - automatically less or not suitable.

Die Kinematik vorgenannter Viergelenk Getriebe gibt dies mit den zugeordneten System-immanenten Beschränkungen nicht her, da Rotation und Translation zwangsläufig und untrennbar miteinander einhergehen: ein deutlicher Versatz mit geringer Drehung oder eine deutliche Drehung mit geringem Hub. Nach Abbildungen der DE 38 35 367 gibt es Anordnungen und Ausrichtungen der Lenker in Neutralstellung, die im Betrieb geradezu vorne in den Boden drehen und nach vorne schwenken, somit den eigenen Anspruch 1 nicht erfüllen.The kinematics of the aforementioned four-bar linkage do not do so with the inherent inherent limitations of the system, since rotation and translation inevitably and inseparably go hand in hand with one another: a significant offset with little rotation or a significant twist with a small stroke. After pictures of DE 38 35 367 There are arrangements and orientations of the handlebars in neutral position, which rotate in the front right in the ground and swing forward, thus do not meet its own claim 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hub-/Senkbewegung und Drehbewegung der Ausgleichsvorrichtung selbsttätig und insbesondere auch unabhängig voneinander, somit bestmöglich an den befahrenen oder abgetasteten Konturverlauf anzupassen. Dabei sollen – bereits bei Linearführung der Gelenkbasis ohne externe s. g. schwimmende Führung des Arbeitsgerätes – nicht unerhebliche stetige wie unstetige Höhendifferenzen sowie Neigungen der Kontur zügig und ohne störende Behinderung selbsttätig von einer Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 überwunden werden.The invention is based on the object, stroke and lowering movement and rotational movement of the compensation device automatically and in particular independently, thus optimally adapted to the traveled or scanned contour. It should - already in linear guide the joint base without external s. G. floating guide of the implement - not inconsiderable steady as unsteady height differences and inclinations of the contour quickly and without disturbing disability are automatically overcome by a compensating device according to claim 1.

Die Lösungsidee ist eine Ausgleichsvorrichtung, ausgeführt als Mehrgelenk Koppelgetriebe mit selbständig auf äußere Kräfte reagierendes Front- und Heckhebelwerk der Art: mindestens eines der zwischen Basis und Koppel eingebrachten, dabei endseitig anschließenden, abwinkelbaren Hebelwerke weist ein gemeinsames Zwischengelenk zwischen Basis und Koppel auf. Zwei mit einem gemeinsamen Gelenk verbundene Hebel können dabei fluchtend in einer Linie angeordnet sein oder diese Stellung wenigstens zeitweise im Betrieb einnehmen.The solution idea is a compensation device, designed as a multi-joint coupling transmission with independently responsive to external forces front and rear lever work of the type: at least one of the base and coupling introduced while end subsequent, bendable lever mechanisms has a common intermediate joint between the base and coupling. Two levers connected to a common joint can be arranged in alignment in a line or occupy this position at least temporarily during operation.

Die Lösung besteht gedanklich in einer Grundausführung darin, dass beim Viergelenksystem (z. B. nach US 2,807,127 4) der in Bewegungsrichtung vordere Lenker beliebig aber geeignet zweigeteilt wird, um beide Teile wieder mit einem Zwischengelenk versehen zu verbinden. Der derart entstehende Drehfreiheitsgrad des so ausgebildeten, mit mindestens einem Zwischengelenk versehenen Front-Hebelwerks erlaubt Winkelstellungen mit Durchschlag, die insbesondere ein Strecken und Beugen wie ein Kniegelenk erlauben und so den vertikalen Abstand zwischen dem so mit dem Front-Hebelwerk überbrückten vorderem Basis-Gelenkpunkt (4) und vorderen Koppel-Gelenkpunkt (4) veränderlich machen. Das Heck-Hebelwerk kann in einer anderen Ausbildung mit einem Zwischengelenk versehen sein. Soweit sinnvoll, können alternativ beide Hebelwerke Zwischengelenke (4, 4') aufweisen, welche Beuge- und Streckbewegungen ausführen können.The basic idea of the solution is that with the four-link system (eg after US 2,807,127 4 ) in the direction of movement of the front handlebar is arbitrarily but suitably divided into two, to provide both parts again provided with an intermediate joint. The rotational freedom of rotation of the thus formed, provided with at least one intermediate joint front lever mechanism allows angular positions with breakdown, which in particular allow stretching and bending such as a knee joint and so the vertical distance between the thus bridged with the front lever mechanism front base pivot point ( 4 ) and front coupling pivot point ( 4 ) make it changeable. The rear lever mechanism can be provided in another embodiment with an intermediate joint. If it makes sense, alternatively, both Hebelwerke intermediate joints ( 4 . 4 ' ), which can perform bending and stretching movements.

Das Zwischengelenk-Koppelgetriebe kann in einfacher Ausführung zentral bei der Symmetrieebene an das mit der Koppel verbundene Arbeitsgerät anschließen. Es kann aber auch paarweise in gespiegelter Anordnung zur jeweiligen Symmetrieebene des (Einzel-)Geräts mit diesem verbunden sein.The intermediate link coupling mechanism can connect in a simple design centrally at the plane of symmetry to the working device connected to the coupling. It can also be connected in pairs in a mirrored arrangement to the respective plane of symmetry of the (single) device with this.

Nachfolgend sind in Seitenansicht dem Anspruch 1 und weiteren Ansprüchen genügende Ausbildungen und Weiterbildungen schematisch dargestellt aus denen sich die erfindungsgemäße Kinematik ergibt.Below are in side view of claim 1 and further claims sufficient training and developments schematically shown from which results in the kinematics of the invention.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Koppelgetriebe Ausgleichsvorrichtung mit 5 Gelenken, in Viereck Form einer möglichen Grundstellung in Seitenansicht, wobei Heck- und Front-Hebelwerk nach unten hin aufeinander zulaufen. 1 a schematic coupling gear balancing device with 5 joints, in quadrilateral form of a possible basic position in side view, with rear and front levers running down towards each other.

2 eine schematische Koppelgetriebe Ausgleichsvorrichtung mit 4 Gelenken in Dreieck Form einer möglichen Grundstellung in Seitenansicht, wobei Heck- und Front-Hebelwerk oben an der Basis aufeinander zulaufen. 2 a schematic coupling gear compensation device with 4 joints in a triangle shape of a possible basic position in side view, with rear and front levers converging at the top of the base.

3 eine schematische Koppelgetriebe Ausgleichsvorrichtung mit 5 Gelenken in einer angehobenen Stellung „Hub 1” mit stumpf abgewinkeltem starrem Front-Hebelwerk. 3 a schematic coupling gear balancing device with 5 joints in a raised position "stroke 1" with dull angled rigid front lever mechanism.

4 eine schematische Koppelgetriebe Ausgleichsvorrichtung mit 5 Gelenken in einer angehobenen Stellung „Hub 2” mit spitz abgewinkeltem starrem Front-Hebelwerk. 4 a schematic coupling gear balancing device with 5 joints in a raised position "Hub 2" with pointed angled rigid front lever mechanism.

5 eine schematische Koppelgetriebe Ausgleichsvorrichtung mit 5 Gelenken in unterster Stellung mit Zwischengelenk im gestreckten Front-Hebelwerk und Seil oder Stange als Heck-Hebelwerk. 5 a schematic coupling gear balancing device with 5 joints in the lowest position with intermediate joint in the extended front lever mechanism and rope or rod as a rear lever mechanism.

6 eine schemtische Koppelgetriebe Ausgleichsvorrichtung mit 5 Gelenken, mit parallel zueinander ausgerichtetem Front- und Heck-Hebelwerk Elementen im gestreckten Zustand des Front-Hebelwerks. 6 a schematic coupling gear balancing device with 5 joints, with parallel aligned front and rear levers elements in the extended state of the front lever mechanism.

7 eine schematische Koppelgetriebe Ausgleichsvorrichtung mit 5 Gelenken ähnlich 6, im Bewegungsablauf bei Anpassung an die Kontur während der Führung entlang eines linearen Pfades. 7 a schematic coupling gear balancing device with 5 joints similar 6 , in the course of movement when adapting to the contour during the guidance along a linear path.

1 zeigt in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Koppelgetriebe Ausgleichsvorrichtung. In abgesenkter Betriebsstellung bilden Basis 1, Koppel 2, Front-Hebelwerk 3 und Heck-Hebelwerk 3 ein Gelenksystem 0 in Trapez-Anordnung mit fünf Gelenken 4. Das Front-Hebelwerk 3 hat in der dargestellten Ausführung zwei starre Elemente 3', welche ein gemeinsames Zwischengelenk 4' zwischen Basis 1 und Koppel 2 aufweisen. Vom Zwischengelenk 4', 4 führt ein Kräfte übertragendes Element 3' (hier Feder) zum Anlenkpunkt – hier mittig – der Basis 1 vom Trapez. Diese Feder, oder auch ein Dämpfer- oder auch ein Feder-Dämpfer Element, leisten einstellbar Widerstands- und Rückstellkraft beim Abwinkeln des Front-Hebelwerks 3, 3'. Das Heck-Hebelwerk besteht hier aus einem einzigen Dämpferelement 3', 3, welches Längskräfte überträgt. Die Koppel 2 schließt hier direkt an das (Arbeits-)Gerät 5 an oder gehört zu diesem. An der Basis 1 ist eine reale oder symbolische Linearführung 30 angedeutet, entlang derer eine Kraft F angreift, um die Basis mit der Geschwindigkeit v zu verschieben. Die Linearführung 30 ist hier in einer Betriebsart als Spezialfall parallel zur Basis 1 ausgerichtet, während das Gerät 5 auf dem Konturstück 20 (in Normalstellung) streckenweise parallel aufsitzt. 1 shows a side view of a coupling transmission compensation device according to the invention. In lowered operating position form the basis 1 , Paddock 2 , Front lever mechanism 3 and rear lever mechanism 3 a joint system 0 in trapezoidal arrangement with five joints 4 , The front lever mechanism 3 has in the illustrated embodiment two rigid elements 3 ' which is a joint intermediate joint 4 ' between base 1 and paddock 2 exhibit. From the intermediate joint 4 ' . 4 carries a force transmitting element 3 ' (here spring) to the pivot point - here in the middle - the base 1 from the harness. This spring, or a damper or a spring-damper element, make adjustable resistance and restoring force when bending the front lever mechanism 3 . 3 ' , The rear lever mechanism here consists of a single damper element 3 ' . 3 which transmits longitudinal forces. The paddock 2 closes here directly to the (work) device 5 or belongs to this. At the base 1 is a real or symbolic linear guide 30 along which a force F acts to move the base at the speed v. The linear guide 30 is here in a mode as a special case parallel to the base 1 aligned while the device 5 on the contour piece 20 (in normal position) partially in parallel.

2 zeigt eine ähnliche Konstellation eines Gerätes 5, mit den Gelenken 4 über die Basis 2 an das Koppelgetriebe 0 angeschlossen. Front-Hebelwerk 3, 3' und Heck-Hebelwerk 3, 3' laufen beim Gelenkpunkt 4 der Basis 1 zusammen und bilden mit in dieser Betriebsstellung gestreckt dargestelltem Front-Hebelwerk 3, 3' im Wesentlichen eine dreiecksförmige Ausgleichsvorrichtung 0. Das gemeinsame Zwischengelenk 4, 4' verbindet starre Elemente 3'. Das Heck-Hebelwerk ist hier beispielsweise als Dämpfer-Element 3, 3' ausgebildet. Grundsätzlich kann in einer Abwandlung das Heck-Hebelwerk 3, 3' auch entfallen, dann wird das Gerät 5 über das verbleibende Front-Hebelwerk exzentrisch nachgeschleppt. Dabei ist allerdings eine feine Abstimmung der Teile und Massen erforderlich, damit das Gerät 5 nicht zu „nervös” auf Konturänderungen und Beschleunigungen reagiert. Der Basis Gelenkpunkt „(4)” ist hier nicht belegt. Allerdings kann von dort in Abwandlung oder Ergänzung ein Element 3' ausgehen und zum Front-Hebelwerk 3, 3' oder beispielsweise zur Mute der Koppel 2 führen. 2 shows a similar constellation of a device 5 , with the joints 4 over the base 2 to the coupling gear 0 connected. Front-lever mechanism 3 . 3 ' and rear lever mechanism 3 . 3 ' run at the pivot point 4 the base 1 together and form with stretched in this operating position shown front lever mechanism 3 . 3 ' essentially a triangular compensating device 0 , The joint intermediate joint 4 . 4 ' connects rigid elements 3 ' , The rear lever mechanism is here, for example, as a damper element 3 . 3 ' educated. Basically, in a modification, the rear lever mechanism 3 . 3 ' also omitted, then the device 5 followed eccentrically over the remaining front lever mechanism. However, a fine tuning of the parts and masses is required so that the device 5 not too "nervous" on contour changes and accelerations responded. The base hinge point "( 4 ) "Is not occupied here. However, from there in modification or supplementation can be an element 3 ' go out and to the front lever mechanism 3 . 3 ' or for example to the mute of the paddock 2 to lead.

3 zeigt eine der 1 ähnliche erfindungsgemäße Ausführung einer Ausgleichsvorrichtung 0 mit fünf Gelenken 4, eines davon ist ein Zwischengelenk 4'. Die Feder der 1 ist fortgelassen, kann – aber muß nicht – durch ein beliebiges Element 3' nach Anspruch 1, Merkmal 1.3 ersetzt werden, je nach Gerät und Anwendung. Überhaupt lassen sich alle Komponenten der Ausgleichsvorrichtung 0 fein aufeinander abstimmen, bei Berücksichtigung von Massenkräften und Beschleunigungen des Einsatzspektrums. Wie gezeigt befindet sich das Gerät 5 in angehobenem Zustand (Hub 1) im Kontakt mit dem ebenen Konturstück 20. Das heckseitige Dämpfer-Element 3, 3' ist gestaucht, das Front-Hebelwerk 3, 3' schließt im Zwischengelenkpunkt 4, 4' dabei hier fast einen rechten Winkel ein. In dieser Konfiguration ist ein Hub 1 des Gerätes 5 ohne Drehung vorhanden, dies infolge des verringerten Abstandes zwischen hier Führung 30/Basis 1 und Koppel 2. Im übrigen müssen Führung 30 und Basis 1 nicht zusammenfallen, die vorwärts bewegende Kraft F kann auch exzentrisch an der Basis oder den mit ihr verbundenen, hier nicht nicht dargestellten Teilen angreifen. 3 shows one of the 1 similar inventive embodiment of a compensating device 0 with five joints 4 One of them is an intermediate joint 4 ' , The spring of 1 is omitted, can - but does not have - by any element 3 ' according to claim 1, feature 1.3 are replaced, depending on the device and application. In fact, all components of the compensation device can be 0 Fine tune, taking into account mass forces and accelerations of the range of applications. As shown, the device is located 5 in the raised state (stroke 1) in contact with the flat contour piece 20 , The rear damper element 3 . 3 ' is compressed, the front lever mechanism 3 . 3 ' closes in the intermediate joint point 4 . 4 ' here almost a right angle. In this configuration is a hub 1 of the device 5 without rotation, this due to the reduced distance between here leadership 30 /Base 1 and paddock 2 , For the rest, leadership 30 and base 1 do not coincide, the forward moving force F can also attack eccentrically on the base or connected to her, not shown here parts.

4 kann als Abwandlung gelten oder aber als Gerätschaft der 3 aufgefaßt werden, wobei diese sich dann im Hub 2 befindet. Gegenüber 3 ist dieser Hub weiter vergrößert, der Abstand zwischen Basis 1/Führung 30 und Konturstück oder Boden 20 ist über das Maß der 3 mit Höhenanpassung der Ausgleichsvorrichtung 0 weiter verkürzt. 4 may be considered as a modification or as a device of 3 be understood, and these are then in the hub 2 located. Across from 3 this hub is further enlarged, the distance between base 1 /Guide 30 and contour piece or ground 20 is beyond the measure of 3 with height adjustment of the compensation device 0 further shortened.

5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung. Diese unterscheidet sich von jener der 1 primär dadurch, daß das Dämpfer-Element 3' des Heck-Hebelwerks 3 durch ein Seil- oder Stab-Element oder einen Hebel 3' ersetzt ist. Überhaupt sind alle hier exemplarisch präsentierten Zeichnungen symbolhaft zu verstehen: die Proportionen der Bestandteile der kompletten Gerätschaft richtet sich nach nach Kriterien sowie Statik und Dynamik der jeweiligen Anwendung. MKS-Simulationen haben gezeigt, daß ein flexibles Heck-Seil 3' den kinematischen Erfordernissen insbesondere dann vollauf genügt, wenn keine starken Vertikalbeschleunigungen dieses kurzfristig entspannen. Die Seil-Variante spart Herstell- und Montage- und Wartungsaufwand mit geringen Austauschkosten. 5 shows a further embodiment of the invention. This differs from that of the 1 primarily in that the damper element 3 ' the rear lever mechanism 3 by a rope or rod element or a lever 3 ' is replaced. In general, all of the drawings presented here are to be understood symbolically: the proportions of the components of the complete equipment depend on the criteria, statics and dynamics of the respective application. MKS simulations have shown that a flexible stern rope 3 ' The kinematic requirements in particular fully satisfied, if no strong vertical accelerations this relax in the short term. The rope variant saves manufacturing and assembly and maintenance costs with low replacement costs.

6 zeigt eine Paralellkonfiguration von Front- und Heck-Hebelwerk 3 der Ausgleichsvorrichtung 0 mit Zwischengelenk 4, 4', hier des Front-Hebelwerks 3, 3' in gestreckter Lage. Bei entgegen der Kraft F, Geschwindigkeit v, gerichtetem plötzlich auftretendem Widerstand (Hindernis, Anstieg) bei Kontur 20 knickt das Front-Hebelwerk 3, 3' im Zwischengelenk 4, 4' ein, winkelt ab, wobei die Vorderseite des Gerätes 5 angehoben wird und dieses über zwei gekoppelte – hier starre – Heck-Hebelwerk Elemente 3, 3' dabei eine andere Neigung einnimmt. Würde das Front-Hebelwerk 3, 3' hingegen kein Zwischengelenk 4, 4' aufweisen oder dieses gesperrt, würde mit der Konfiguration der 6 eine unveränderliche reine Parallelführung vorliegen und damit keine Drehung des Gerätes 5 und damit keine Neigungsanpassung möglich sein. 6 shows a parallel configuration of front and rear lever mechanism 3 the equalization device 0 with intermediate joint 4 . 4 ' , here the front lever mechanism 3 . 3 ' in a stretched position. When the force F, velocity v, is directed, suddenly occurring resistance (obstacle, rise) at contour 20 kinks the front lever mechanism 3 . 3 ' in the intermediate joint 4 . 4 ' A, angles, taking the front of the device 5 is raised and this coupled via two - here rigid - rear leverage elements 3 . 3 ' while taking a different angle. Would the front lever mechanism 3 . 3 ' however, no intermediate joint 4 . 4 ' or have this disabled, would interfere with the configuration of 6 an invariably pure parallel guidance and thus no rotation of the device 5 and thus no tilt adjustment may be possible.

7 zeigt exemplarisch einen typischen Bewegungsablauf einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung 0 nach Art der 6 mit Zwischengelenk 4, 4' des Front-Hebelwerks 3, 3' bei – hier horizontaler – linearer Führung 30 entlang einer (Boden-)Kontur 20 mit welligem Profil oder mit einer Bodenerhebung/Bodenhindernis/Fremdkörper. 7 shows an example of a typical movement of a compensation device according to the invention 0 by type 6 with intermediate joint 4 . 4 ' of the front lever mechanism 3 . 3 ' at - here horizontal - linear guidance 30 along a (ground) contour 20 with undulating profile or with a soil elevation / ground obstacle / foreign body.

Der dynamische Bewegungsablauf zeigt die Höhen- und Neigungsanpassung beim Nachfahren der (Boden-)Kontur 20 in fünf festgehaltenen Phasen oder Zeitpunkten. Der erste Zeitpunkt – links im Bild – zeigt als Reaktion auf Anfahrbeschleunigung und Trägheitskräfte das rückwärtige Einknicken des Front-Hebelwerks (3, 3' der 6). Der Abstand der Gelenke der Basis ist hier konstant, kann aber in Abwandlungen auch veränderlich sein, wobei auch Kraft übertragende flexible Elemente 3' verwendet werden und Grenzen setzen können. Erkennbar passen sich die Winkel des Front-Hebelwerks 3, 3' im Zwischengelenk 4, 4' erfindungsgemäß laufend so an, daß größer zulässige Höhendifferenzen und Neigungen beziehungsweise Abstände von Führung 30 und Konturverlauf 20 (s. auch 3, 4, 6) leicht ausgeglichen werden. The dynamic motion sequence shows the height and inclination adjustment when descending the (ground) contour 20 in five recorded phases or times. The first time - on the left in the picture - shows the rearward buckling of the front lever mechanism in response to acceleration and inertia forces ( 3 . 3 ' of the 6 ). The distance of the joints of the base is constant here, but can also be variable in modifications, being also force-transmitting flexible elements 3 ' can be used and set limits. Visible match the angles of the front lever mechanism 3 . 3 ' in the intermediate joint 4 . 4 ' according to the invention continuously so that greater allowable height differences and inclinations or distances of leadership 30 and contour 20 (see also 3 . 4 . 6 ) are easily compensated.

Ohne das Zwischengelenk 4, 4' würde die Ausgleichsvorrichtung 0 hingegen vorzeitig an ihre kinematischen Grenzen stoßen und blockieren – bei Linearführung 30 und ohne externen Hub. Die Funktion der Ausgleichsvorrichtung/des Koppelgetriebes 0 der 7 ist die gleiche, wenn die Linearführung 30 und Konturverlauf 20 gegeneinander vertauscht werden. Auch können Führung 30 und Kontur 20 jeweils Krümmungen aufweisen, die nicht notwendig parallel zueinander verlaufen müssen, damit die erfindungsgemäße Kinematik ausgleichend wirkt.Without the intermediate joint 4 . 4 ' would the equalizer 0 on the other hand, they reach their kinematic limits prematurely and block them - with linear guidance 30 and without external hub. The function of the equalizer / linkage 0 of the 7 is the same when the linear guide 30 and contour 20 be interchanged. Also, can guide 30 and contour 20 each have curvatures that do not necessarily have to be parallel to each other, so that the kinematics of the invention acts balancing.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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CH 510975 [0003]
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DE 3835367 [0003, 0005, 0007, 0007, 0010]

Claims

Compensation device for Hähen- and inclination adjustment in contour tracking of equipment, especially of cutting and arithmetic units, 1 formed as automatically acting on external forces multi-joint coupling gear ( 0 ) comprising: 1.1 a movement mechanism or a vehicle or its linkage ( 1 ), 1.2 with a working tool or a keyboard ( 5 ), in particular cutting or arithmetic unit connectable coupling ( 2 ), 1.3 between base ( 1 ) and coupling ( 2 ) interposed at least three rigid or at least partially compliant and force transmitting elements ( 3 ' ) which 1.3.1 articulated ( 4 ) to the base ( 1 ) and the paddock ( 2 ), with 1.3.2 the front elements ( 3 ' ) or rear elements ( 3 ' ) individually or at least two of them as a group the front lever mechanism ( 3 ) and the rear lever mechanism ( 3 ) form. 1.4 Front lever mechanism ( 3 ) and rear lever mechanism ( 3 ) are arranged in the coupling gear movement plane one behind the other. 2. At least one of the between base ( 1 ) and coupling ( 2 ), while at the end subsequent lever mechanisms ( 3 ) has a common intermediate joint ( 4 ' . 4 ) between base ( 1 ) and coupling ( 2 ) with independent rotational degree of freedom and is bendable there. 3. The bendable lever mechanism ( 3 ) consists of 3.1 at least two elements / levers / links ( 3 ' ) and 3.2 is for stretching and Beugebewegungen one or both sides with the intermediate joint ( 4 ' . 4 ), wherein the angle there opens to the rear and / or front and is variable in the course of movement.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of equipment, in particular of cutting and arithmetic units, according to claim 1, characterized in that the front and rear lever mechanism ( 3 ) in combination with a height and tilt adjustment allows, especially in linear guide the base ( 1 ).

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of equipment, in particular of cutting and calculating units, according to claim 1-2, characterized in that the compensating movement of the front of the coupling ( 2 ) by pivoting and / or bending movement a change of the front vertical distance between base ( 1 ) and coupling ( 2 ) and there the device ( 5 ), whereby, depending on the (terrain) profile, the rear of the paddock ( 2 ) maintains the current altitude or raises or lowers.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of devices, in particular of cutting and calculating units, according to claim 1-2, characterized in that the compensating movement of the rear side of the coupling ( 2 ) by pivoting and / or bending movement of the lever mechanism ( 3 ) a change in the rear vertical distance between base ( 1 ) and coupling ( 2 ) and there the device ( 5 ), whereby, depending on the terrain profile, the front of the paddock ( 2 ) maintains the current altitude or raises or lowers.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of devices, in particular of cutting and calculating units, according to one or more of claims 1-4, characterized in that the rear or the front Heckhebelwerk ( 3 ), as a modification of the compensating device ( 0 ) is not absent as unnecessary, alternatively formed by individual force-transmitting elements ( 3 . 3 ' ) like - rigid handlebar / lever ( 3 ' ), - flexible cable / rope ( 3 ' ) - damper element ( 3 ' ) - spring element ( 3 ' ) - spring-damper element ( 3 ' ) or from a combination of such force transmitting and / or restoring force generating elements ( 3 ' ), which may be arranged arbitrarily to one another, in particular connected in parallel or in series, and / or from the front to the rear side of the compensating device ( 0 ) across.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of equipment, in particular of cutting and arithmetic units, according to claims 1, 5, characterized in that at least one force transmitting element ( 3 ' ) bridged the knee joint or from one to the intermediate joint ( 4 ' . 4 ) associated levers ( 3 ' ) to the base ( 1 ) and / or to the paddock ( 2 ) leads.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of devices, in particular of cutting and arithmetic units, according to one or more of claims 1-6, characterized in that both base ( 1 ) as well as paddock ( 2 ) follow different height profiles, such that at different times along both profiles - in the technically-physically possible limits of the compensation device - varying distances and inclinations between the two height profiles are compensated; like when the base ( 1 ) about the leadership ( 30 ) forced up and down movements of a tractor and the implement or tactile ( 5 ) at the paddock ( 2 ) the soil profile ( 20 ) follows.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of equipment, especially of cutting and arithmetic units, according to claim 1, characterized in that with increasing terrain or scanned contour the front lever mechanism ( 3 ) in the intermediate joint point ( 4 ' . 4 ) to compensate for a vertical distance shortening, and that the rear lever mechanism ( 3 ) compensates for vertical distance increase by rotation and / or compliance / flexibility.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of equipment, especially of cutting and arithmetic units, according to claim 1, characterized in that with increasing terrain or scanned contour the rear lever mechanism ( 3 ) in the intermediate joint point ( 4 ' . 4 ) in order to compensate for a vertical distance increase, and that the front lever mechanism ( 3 ) compensates for vertical distance shortening by rotation and / or compliance / flexibility.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of equipment, in particular of cutting and arithmetic units, according to claim 1, characterized in that the front lever mechanism ( 3 ) and rear lever mechanism ( 3 ) co-ordinate with terrain and contour unevenness with changes in height and inclination coordinated so that vertical stretching of the one with vertical bending of the other and vice versa is similar, similar to the interaction of the advancing and the subsequent leg of a person to overcome height differences (stairs, mountain ).

Compensation device for heights and inclination adjustment in contour tracking of equipment, especially of cutting and arithmetic units, according to claim 1, characterized in that an adaptation to terrain or contour course takes place so that simultaneously stroke / lowering movement and rotation take place by - in the respective effective level coupling gear plane - the rotation of the implement or gate ( 5 ) in particular by - due to the application also elastically assisted - joint movements in the intermediate joint ( 4 . 4 ' ) is effected.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of equipment, in particular of cutting and arithmetic units, according to claim 1, characterized in that the front lever mechanism ( 3 ) - and the rear lever mechanism ( 3 ) - pivot points ( 4 ) at the base ( 1 ) and / or at the paddock ( 2 ) have a fixed distance from each other.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of equipment, in particular of cutting and arithmetic units, according to claim 1, characterized in that the front lever mechanism ( 3 ) And rear lever mechanism ( 3 ) at the base ( 1 ) or at the paddock ( 2 ) in operation their distances in the points ( 4 ) relative to each other as part of the total compensatory movement with or without local counterforce change.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of equipment, in particular of cutting and calculating units, according to claim 1, characterized in that the automatic compensating movements of the balancing device ( 0 ) due to external force during contouring and / or obstruction, by interdependent, mutually dependent front and back bases ( 1 ) - and paddock ( 2 ) - changes in distance normal and along the scanned or traveled contour done, with action and reaction forces and moments and acceleration-induced dynamic forces involved in the movements and thereby determine the extent of the deflections, in particular the angular position at the intermediate joint point ( 4 ' . 4 ) of the lever mechanism ( 3 ), whose two levers ( 3 ' ) tend to strike through with appropriate forces and training.

Compensation device for height and inclination adjustment in contour tracking of devices, in particular of cutting and arithmetic units, according to claim 1, characterized in that the upper, at the base ( 1 ) ( 3 ) or their elements ( 3 ' ) predetermine the tendency of the compensation movement, while the intermediate joint ( 4 ' . 4 ) of the front lever mechanism ( 3 ) allows the fine adjustment of the total height and inclination adjustment and that neither translational movement nor rotational movement, caused by external forces on the guided device, in the course of all possible compensatory movements in the vertical and tangential contour adjustment constantly dominates.