DE102017102114A1 - Hydraulic actuator for an agricultural tillage machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine, mit mehreren Arbeitszylindern, deren jeweiliger Arbeitskolben innerhalb eines Druckraums zwischen zwei Endpositionen hin und her bewegbar ist, und mehreren Einstellzylindern, mittels welchen jeweils eine der Endpositionen des Arbeitskolbens eines Arbeitszylinders variierbar ist, wobei einzelne oder sämtliche Einstellzylinder in Reihe geschaltet sind.The invention relates to a hydraulic operating device for an agricultural tillage machine, with a plurality of working cylinders, the respective working piston within a pressure space between two end positions is movable back and forth, and a plurality of adjusting cylinders, by means of which one of the end positions of the working piston of a working cylinder is variable, wherein individual or all adjusting cylinders are connected in series.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16.The invention relates to a hydraulic actuating device for an agricultural tillage machine according to the preamble of patent claim 1 and an agricultural tillage machine according to the preamble of patent claim 16.
Bei landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsmaschinen werden hydraulische Betätigungsvorrichtungen eingesetzt, um Bodenbearbeitungswerkzeuge einzustellen. Beispielsweise ist es bei Scheibeneggen notwendig, die Arbeitshöhe der Scheiben an die Bodenbeschaffenheiten und die Fahrgeschwindigkeit anzupassen. Damit die Einstellung der Bodenbearbeitungswerkzeuge nicht manuell erfolgen muss, werden Arbeitszylinder verwendet, deren Arbeitskolben innerhalb eines Druckraums zwischen zwei Endpositionen hin und her bewegbar sind.Agricultural tillage machines use hydraulic actuators to set tillage tools. For example, in disc harrows, it is necessary to adjust the working height of the discs to the ground conditions and driving speed. So that the setting of the tillage tools does not have to be done manually, working cylinders are used, the working piston within a pressure space between two end positions are moved back and forth.
Aus den Druckschriften
Ferner werden hydraulische Betätigungsvorrichtungen eingesetzt, um ein hydraulisches Einklappen von Maschinensegmenten umsetzen zu können. Dies ist beispielsweise bei landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsmaschinen notwendig, deren Arbeitsbreite eine zulässige Straßentransportbreite überschreitet, sodass vor dem Befahren einer öffentlichen Straße die Maschinenbreite reduziert werden muss. Die Druckschrift
Darüber hinaus ist aus der Druckschrift
In verschiedenen Anwendungsbereichen muss der Kolbenweg von mehreren Arbeitszylindern, also der Abstand zwischen den zwei Endpositionen, zwischen welchen der jeweilige Arbeitskolben hin und her bewegbar ist, gleichzeitig begrenzt werden, beispielsweise um eine Vielzahl von Bodenbearbeitungswerkzeugen identisch auszurichten. Das Begrenzen des Kolbenwegs von mehreren Arbeitszylindern bedarf im Stand der Technik jedoch einen hohen Zeitaufwand und/oder eine manuelle Einstellung jedes einzelnen Arbeitszylinders.In various applications, the piston travel of several working cylinders, that is, the distance between the two end positions, between which the respective working piston is movable back and forth, must be limited simultaneously, for example, to align a variety of tillage tools identical. The limitation of the piston travel of several working cylinders requires in the prior art, however, a lot of time and / or a manual adjustment of each individual working cylinder.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, die gleichzeitige Begrenzung des Kolbenwegs mehrerer Arbeitskolben einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung zu beschleunigen und zu vereinfachen.The object underlying the invention is thus to accelerate and simplify the simultaneous limitation of the piston travel of several working pistons of a hydraulic actuator.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art, wobei einzelne oder sämtliche Einstellzylinder in Reihe geschaltet sind.The object is achieved by an actuating device of the aforementioned type, wherein individual or all adjusting cylinders are connected in series.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass durch die Reihenschaltung von Einstellzylindern die Betätigung der Einstellzylinder miteinander gekoppelt wird, sodass durch die Betätigung lediglich eines Einstellzylinders gleichzeitig eine Endposition mehrerer Arbeitskolben variierbar ist. Dies führt zu einer erheblichen Vereinfachung und Beschleunigung bei der gleichzeitigen Begrenzung des Kolbenwegs mehrerer Arbeitskolben. Vorzugsweise unterteilt ein Einstellkolben den Druckraum der Einstellzylinder in eine erste Kammer und eine zweite Kammer, deren Volumen sich bei einer Bewegung des Einstellkolbens verändern. Insbesondere ist die erste Kammer des Druckraums des ersten der in Reihe geschalteten Einstellzylinder fluidleitend mit einer Flüssigkeitsversorgung verbunden. Insbesondere ist zusätzlich die zweite Kammer des Druckraums des letzten der in Reihe geschalteten Einstellzylinder fluidleitend mit einer Flüssigkeitsversorgung verbunden. Die zwischen dem ersten und dem letzten der in Reihe geschalteten Einstellzylinder angeordneten Einstellzylinder sind derart verschaltet, dass jeweils die zweite Kammer des Druckraums eines Einstellzylinders fluidleitend mit der ersten Kammer des Druckraums des nächsten Einstellzylinders verbunden ist. Somit werden die Einstellkolben der in Reihe geschalteten Einstellzylinder in eine erste Richtung bewegt, wenn über die Flüssigkeitsversorgung, welche fluidleitend mit der ersten Kammer des Druckraums des ersten der in Reihe geschalteten Einstellzylinder verbunden ist, Hydraulikdruck aufgebaut wird und in eine zweite Richtung bewegt, wenn über die Flüssigkeitsversorgung, welche fluidleitend mit der zweiten Kammer des Druckraums des letzten der in Reihe geschalteten Einstellzylinder verbunden ist, Hydraulikdruck aufgebaut wird.The invention makes use of the knowledge that the actuation of the adjusting cylinder is coupled to each other by the series connection of adjusting cylinders, so that at the same time an end position of a plurality of working piston can be varied by the actuation of only one adjusting cylinder. This leads to a considerable simplification and acceleration in the simultaneous limitation of the piston travel of several working pistons. Preferably, a setting piston divides the pressure chamber of the adjusting cylinder into a first chamber and a second chamber, the volume of which change during a movement of the adjusting piston. In particular, the first chamber of the pressure chamber of the first of the series-connected adjusting cylinder is fluid-conductively connected to a liquid supply. In particular, in addition, the second chamber of the pressure chamber of the last of the series-connected adjusting cylinder is fluid-conductively connected to a liquid supply. The adjusting cylinders arranged between the first and the last of the adjusting cylinders connected in series are connected in such a way that in each case the second chamber of the pressure chamber of an adjusting cylinder is connected in a fluid-conducting manner to the first chamber of the pressure chamber of the next adjusting cylinder. Thus, the adjusting pistons of the series-connected adjusting cylinders are moved in a first direction, when hydraulic pressure is built up via the liquid supply, which is fluid-conductively connected to the first chamber of the pressure chamber of the first of the series-connected adjusting cylinder and moves in a second direction, when over the liquid supply, which is fluid-conductively connected to the second chamber of the pressure chamber of the last of the series-connected adjusting cylinder, hydraulic pressure is built up.
Darüber hinaus ist eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung vorteilhaft, bei welcher einzelne oder sämtliche Arbeitszylinder parallel geschaltet sind. Vorzugsweise unterteilt der Arbeitskolben den Druckraum der Arbeitszylinder in eine erste Kammer und eine zweite Kammer, deren Volumen sich bei einer Bewegung des Arbeitskolbens verändern. Insbesondere sind sämtliche erste Kammern der Druckräume der parallel geschalteten Arbeitszylinder fluidleitend mit einer gemeinsamen Flüssigkeitsversorgung verbunden. Somit werden die parallel geschalteten Arbeitszylinder gleichzeitig und in demselben Umfang betätigt, wenn über die Flüssigkeitsversorgung Hydraulikdruck aufgebaut wird. Vorzugsweise umfasst die Flüssigkeitsversorgung eine Ventileinheit, wobei die Ventileinheit fluidleitend mit einer ersten Versorgungsleitung verbunden ist, welche dazu eingerichtet ist, an eine Hydraulikanlage angeschlossen zu werden, beispielsweise an eine Hydraulikanlage einer landwirtschaftlichen Zugmaschine.In addition, an actuating device according to the invention is advantageous in which individual or all working cylinders are connected in parallel. Preferably, the working piston divides the pressure chamber of the working cylinder into a first chamber and a second chamber, the volume of which change during a movement of the working piston. In particular, all the first chambers of the pressure chambers of the working cylinders connected in parallel are fluid-conductively connected to a common fluid supply. Thus, the parallel-connected working cylinders are actuated simultaneously and to the same extent when hydraulic pressure is built up via the fluid supply. Preferably, the liquid supply comprises a valve unit, wherein the valve unit is fluidly connected to a first supply line, which is adapted to be connected to a hydraulic system, for example to a hydraulic system of an agricultural tractor.
Besonders bevorzugt ist außerdem eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung, welche mehrere Erweiterungszylinder umfasst, wobei jeweils ein Arbeitszylinder und ein oder mehrere Erweiterungszylinder in Reihe geschaltet sind. Vorzugsweise unterteilt Kolben den Druckraum der Erweiterungszylinder in eine erste Kammer und eine zweite Kammer, deren Volumen sich bei einer Bewegung des Kolbens verändern. Insbesondere ist die erste Kammer des Druckraums des jeweiligen Arbeitszylinders fluidleitend mit einer Flüssigkeitsversorgung verbunden. Insbesondere ist zusätzlich die zweite Kammer des Druckraums des letzten der mit dem Arbeitszylinder in Reihe geschalteten Erweiterungszylinder fluidleitend mit einer Flüssigkeitsversorgung verbunden. Die zweite Kammer des Druckraums des Arbeitszylinders ist fluidleitend mit der ersten Kammer des Druckraums des ersten Erweiterungszylinders verbunden. Die zwischen dem ersten und dem letzten der mit dem Arbeitszylinder in Reihe geschalteten Erweiterungszylinder angeordneten Erweiterungszylinder sind derart verschaltet, dass die zweite Kammer des Druckraums eines Erweiterungszylinders fluidleitend mit der ersten Kammer des Druckraums des nächsten Erweiterungszylinders verbunden ist. Somit werden der Arbeitskolben des Arbeitszylinders und die Kolben der mit dem Arbeitszylinder in Reihe geschalteten Erweiterungszylinder in eine erste Richtung bewegt, wenn über die Flüssigkeitsversorgung, welche fluidleitend mit der ersten Kammer des Druckraums des Arbeitszylinders verbunden ist, Hydraulikdruck aufgebaut wird und in eine zweite Richtung bewegt, wenn über die Flüssigkeitsversorgung, welche fluidleitend mit der zweiten Kammer des Druckraums des letzten der mit dem Arbeitszylinder in Reihe geschalteten Erweiterungszylinder verbunden ist, Hydraulikdruck aufgebaut wird. Durch die Reihenschaltung der Erweiterungszylinder ist die Betätigungsvorrichtung beliebig erweiterbar. Jeweils ein Arbeitszylinder bildet dabei mit einem Erweiterungszylinder eine Master/Slave-Schaltung aus.In addition, an actuating device according to the invention, which comprises a plurality of expansion cylinders, wherein in each case one working cylinder and one or more extension cylinders are connected in series, is particularly preferred. Preferably, the piston subdivides the pressure chamber of the expansion cylinders into a first chamber and a second chamber, the volume of which changes as the piston moves. In particular, the first chamber of the pressure chamber of the respective working cylinder is fluid-conductively connected to a liquid supply. In particular, in addition, the second chamber of the pressure chamber of the last of the working cylinder connected in series with the expansion cylinder is fluidly connected to a liquid supply. The second chamber of the pressure chamber of the working cylinder is fluid-conductively connected to the first chamber of the pressure chamber of the first extension cylinder. The expansion cylinders arranged between the first and the last of the expansion cylinders connected in series with the working cylinder are connected in such a way that the second chamber of the pressure chamber of an expansion cylinder is fluid-conductively connected to the first chamber of the pressure chamber of the next expansion cylinder. Thus, the working piston of the working cylinder and the pistons of the expansion cylinder connected in series with the working cylinder are moved in a first direction when hydraulic pressure is built up and moved in a second direction via the fluid supply, which is fluid-conductively connected to the first chamber of the pressure chamber of the working cylinder in that hydraulic pressure is built up via the liquid supply, which is fluid-conductively connected to the second chamber of the pressure chamber of the last of the expansion cylinders connected in series with the working cylinder. By the series connection of the extension cylinder, the actuator is arbitrarily expandable. One working cylinder in each case forms a master / slave circuit with an expansion cylinder.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung weisen der eine oder die mehreren Erweiterungszylinder, welche mit einem Arbeitszylinder in Reihe geschaltet sind, einen Druckraum auf, dessen Querschnittsfläche im Wesentlichen der Querschnittsfläche des Druckraums des Arbeitszylinders entspricht. Vorzugsweise entspricht das Volumen des Druckraums des einen oder der mehreren Erweiterungszylinder, welche mit einem Arbeitszylinder in Reihe geschaltet sind, dem Volumen des Druckraums des Arbeitszylinders. Insbesondere entspricht die Zylinderingfläche des Druckraums des einen oder der mehreren Erweiterungszylinder, welche mit einem Arbeitszylinder in Reihe geschaltet sind, der Zylinderringfläche des Druckraums des Arbeitszylinders.In a further preferred embodiment of the actuating device according to the invention, the one or more extension cylinders, which are connected in series with a working cylinder, have a pressure space whose cross-sectional area substantially corresponds to the cross-sectional area of the pressure space of the working cylinder. Preferably, the volume of the pressure chamber of the one or more extension cylinders, which are connected in series with a working cylinder, the volume of the pressure chamber of the working cylinder. In particular, the Zylinderingfläche the pressure chamber of the one or more extension cylinders, which are connected in series with a working cylinder, the cylinder ring surface of the pressure chamber of the working cylinder.
Darüber hinaus ist eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung bevorzugt, welche eine erste Bedieneinrichtung aufweist, mittels welcher mehrere oder sämtliche Arbeitszylinder gleichzeitig verstellbar sind. Vorzugsweise umfasst die erste Bedieneinrichtung ein oder mehrere Bedienelemente, wie beispielsweise einen oder mehrere Schalter und/oder einen oder mehrere Druckknöpfe. Die erste Bedieneinrichtung kann außerdem ein Display und/oder einen Touchscreen aufweisen. Insbesondere ist die erste Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Aufbau von Hydraulikdruck über die Flüssigkeitsversorgung, welche fluidleitend mit sämtlichen ersten Kammern der Druckräume der parallel geschalteten Arbeitszylinder verbunden ist, zu initiieren. Insbesondere ist die erste Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Aufbau von Hydraulikdruck über die Flüssigkeitsversorgung, welche fluidleitend mit sämtlichen zweiten Kammern der Druckräume der jeweils letzten der mit einem Arbeitszylinder in Reihe geschalteten Erweiterungszylinder verbunden ist, zu initiieren. Durch die Reihenschaltung der Erweiterungszylinder sind also auch die mit den Arbeitszylindern in Reihe geschalteten Erweiterungszylinder gleichzeitig mit der ersten Bedieneinrichtung verstellbar.In addition, an actuating device according to the invention is preferred, which has a first operating device, by means of which several or all working cylinders are simultaneously adjustable. Preferably, the first operating device comprises one or more operating elements, such as one or more switches and / or one or more push buttons. The first operating device may also have a display and / or a touchscreen. In particular, the first operating device is configured to initiate the build-up of hydraulic pressure via the liquid supply, which is connected in a fluid-conducting manner to all the first chambers of the pressure chambers of the parallel-connected working cylinders. In particular, the first operating device is adapted to initiate the construction of hydraulic pressure via the liquid supply, which is fluid-conductively connected to all the second chambers of the pressure chambers of the last of the extension cylinders connected in series with a working cylinder. As a result of the series connection of the expansion cylinders, the expansion cylinders connected in series with the working cylinders can also be adjusted simultaneously with the first operating device.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung weist eine zweite Bedieneinrichtung auf, mittels welcher mehrere oder sämtliche Einstellzylinder gleichzeitig verstellbar sind. Vorzugsweise umfasst die zweite Bedieneinrichtung ein oder mehrere Bedienelemente, wie beispielsweise einen oder mehrere Schalter und/oder einen oder mehrere Druckknöpfe. Die zweite Bedieneinrichtung kann außerdem ein Display und/oder einen Touchscreen aufweisen. Außerdem können die erste Bedieneinrichtung und die zweite Bedieneinrichtung zu einer gemeinsamen Bedieneinheit zusammengefasst sein. Insbesondere ist die zweite Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Aufbau von Hydraulikdruck über die Flüssigkeitsversorgung, welche fluidleitend mit der ersten Kammer des Druckraums des ersten der in Reihe geschalteten Einstellzylinder verbunden ist, zu initiieren. Insbesondere ist die zweite Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Aufbau von Hydraulikdruck über die Flüssigkeitsversorgung, welche fluidleitend mit der zweiten Kammer des Druckraums des letzten der in Reihe geschalteten Einstellzylinder verbunden ist, zu initiieren.Another preferred embodiment of the actuating device according to the invention has a second operating device by means of which several or all adjusting cylinders are adjustable at the same time. Preferably, the second operating device comprises one or more operating elements, such as one or more switches and / or one or more push buttons. The second operating device may also have a display and / or a touchscreen. In addition, the first operating device and the second operating device can be combined to form a common operating unit. In particular, the second operating device is set up to initiate the buildup of hydraulic pressure via the liquid supply, which is fluid-conductively connected to the first chamber of the pressure chamber of the first of the series-connected adjusting cylinders. In particular, the second operating device is set up to initiate the buildup of hydraulic pressure via the fluid supply which is fluid-conductively connected to the second chamber of the pressure chamber of the last of the series-connected adjusting cylinders.
Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung wird dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass über die Einstellzylinder jeweils die Position einer Anschlagsfläche, welche eine der Endpositionen eines Arbeitskolbens definiert, einstellbar ist. Durch die hydraulische Einstellbarkeit der Position der Anschlagsflächen wird einerseits die Notwendigkeit des manuellen Festlegens einer Endposition des Arbeitskolbens überwunden und andererseits wird durch die hydraulische Realisierung der Anschlagsflächenverstellung die Möglichkeit eröffnet, mechanisch einfache und somit vergleichsweise fehlerresistente Konstruktionen einsetzen zu können. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung beispielsweise besonders zum variablen Einstellen der Werkzeugtiefe von Bodenbearbeitungswerkzeugen. Die Bodenbearbeitungswerkzeuge können auf bekannte Weise mit den Arbeitskolben verbunden werden, sodass die Werkzeugtiefe der Bodenbearbeitungswerkzeuge über die Position der jeweiligen Anschlagsflächen festgelegt werden kann. Insbesondere sind durch die zweite Bedieneinrichtung die Anschlagsflächen für die Arbeitskolben der Arbeitszylinder gleichzeitig einstellbar.The actuating device according to the invention is advantageously further developed in that the position of a Stop surface, which defines one of the end positions of a working piston, is adjustable. The hydraulic adjustability of the position of the stop surfaces on the one hand overcomes the need for manually setting an end position of the working piston and on the other hand is opened by the hydraulic realization of the stop surface adjustment the ability to use mechanically simple and thus relatively error-resistant constructions. Because of these properties, the actuating device according to the invention is particularly suitable, for example, for variably setting the tool depth of tillage tools. The tillage tools can be connected in known manner to the working piston, so that the tool depth of the tillage tools on the position of the respective stop surfaces can be determined. In particular, the stop surfaces for the working piston of the working cylinder are simultaneously adjustable by the second operating device.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung steht die Anschlagsfläche in der variierbaren Endposition des Arbeitskolbens mit dem Arbeitskolben oder mit einem mit dem Arbeitskolben verbundenen Fortsatz in Kontakt. Durch das In-Kontakt-Kommen des Arbeitskolbens oder des mit dem Arbeitskolben verbundenen Fortsatzes mit der Anschlagsfläche wird eine weitere Bewegung des Arbeitskolbens über diese Endposition hinweg verhindert. Vorzugsweise weist der Arbeitszylinder eine Kolbenstange auf, welche an einer ersten Seite des Arbeitskolbens mit dem Arbeitskolben verbunden ist. Insbesondere ist der Abschnitt des Arbeitskolbens, welcher mit der hydraulisch verstellbaren Anschlagsfläche in der variierbaren Endposition des Arbeitskolbens in Kontakt steht, oder der Fortsatz auf einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Arbeitskolbens angeordnet. Durch den Fortsatz kann die direkte Krafteinwirkung auf den Arbeitskolben verhindert werden, sodass die Anschlagsposition beabstandet von dem Arbeitskolben angeordnet ist. Die Verwendung eines Fortsatzes erlaubt außerdem die Verwendung unterschiedlicher Materialen für den Arbeitskolben und den Fortsatz, sodass nicht die Notwendigkeit besteht, einen Materialkompromiss für den Arbeitskolben und die Anschlagsfläche zu finden. Der Fortsatz kann stoffschlüssig mit dem Arbeitskolben verbunden sein. Die Verbindung zwischen dem Fortsatz und dem Arbeitskolben kann beispielsweise eine Schweißverbindung oder eine Klebeverbindung sein. Ferner können der Fortsatz und der Kolben integrale Bestandteile eines Bauteils sein, welche beispielsweise durch einen Urform-Fertigungsprozess gemeinsam erzeugt wurden.In a preferred embodiment of the actuating device according to the invention the abutment surface is in the variable end position of the working piston with the working piston or with an extension connected to the working piston in contact. By the coming into contact of the working piston or the extension connected to the working piston with the abutment surface, further movement of the working piston beyond this end position is prevented. Preferably, the working cylinder has a piston rod which is connected to the working piston on a first side of the working piston. In particular, the portion of the working piston, which is in contact with the hydraulically adjustable abutment surface in the variable end position of the working piston, or the extension on a second, the first side opposite side of the working piston is arranged. By the extension of the direct force can be prevented on the working piston, so that the stop position is spaced from the working piston. The use of an extension also allows the use of different materials for the working piston and the extension, so there is no need to find a material compromise for the working piston and the stop surface. The extension can be materially connected to the working piston. The connection between the extension and the working piston may for example be a welded connection or an adhesive connection. Furthermore, the extension and the piston can be integral components of a component which have been jointly produced, for example, by a prototype manufacturing process.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung ist die Position der Anschlagsfläche innerhalb des Druckraums des Arbeitszylinders einstellbar. Hierzu ist es notwendig, dass ein hydraulisch verstellbares Anschlagselement in den Druckraum des Arbeitszylinders hineinragt. Hierzu weist der Druckraum des Arbeitszylinders vorzugsweise eine Öffnung auf. Es ist bevorzugt, dass die Kolbenstange des Arbeitskolbens in der ersten Kammer des Druckraums des Arbeitskolbens angeordnet ist und die Öffnung für das Anschlagselement in der zweiten Kammer des Druckraums des Arbeitskolbens. Alternativ kann die Position der Anschlagsfläche auch außerhalb des Druckraums des Arbeitszylinders liegen. In diesem Fall erstreckt sich vorzugsweise der mit dem Arbeitszylinder verbundene Fortsatz durch die Öffnung der zweiten Kammer des Druckraums des Arbeitszylinders.In an advantageous development of the actuating device according to the invention, the position of the stop surface within the pressure chamber of the working cylinder is adjustable. For this purpose, it is necessary that a hydraulically adjustable stop element protrudes into the pressure chamber of the working cylinder. For this purpose, the pressure chamber of the working cylinder preferably has an opening. It is preferred that the piston rod of the working piston is arranged in the first chamber of the pressure chamber of the working piston and the opening for the stop element in the second chamber of the pressure chamber of the working piston. Alternatively, the position of the stop surface may also be outside the pressure chamber of the working cylinder. In this case, preferably, the extension connected to the working cylinder extends through the opening of the second chamber of the pressure chamber of the working cylinder.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung weisen die Einstellzylinder jeweils einen Einstellkolben auf, welcher innerhalb eines Druckraums zwischen zwei Endpositionen hin und her bewegbar ist und jeweils ein Einstellkolben eines Einstellzylinders und die Anschlagsfläche eines Arbeitszylinders miteinander gekoppelt sind. Durch eine Bewegung des Einstellkolbens kann somit die Position der Anschlagsfläche verändert werden. Vorzugsweise sind der Einstellkolben des Einstellzylinders und die Anschlagsfläche derart gekoppelt, dass sich die Anschlagsfläche bei einer Bewegung des Einstellkolbens des Einstellzylinders stets gemeinsam mit dem Einstellkolben des Einstellzylinders bewegt. Wenn die Position der Anschlagsfläche außerhalb des Druckraums des Arbeitszylinders liegt, kann diese somit beispielsweise innerhalb des Druckraums des Einstellzylinders liegen.In a further embodiment of the actuating device according to the invention, the adjusting cylinders each have a setting piston which is movable back and forth between two end positions within a pressure space and in each case an adjusting piston of a setting cylinder and the stop surface of a working cylinder are coupled together. By a movement of the adjusting piston thus the position of the stop surface can be changed. Preferably, the adjusting piston of the adjusting cylinder and the abutment surface are coupled in such a way that the stop surface always moves together with the adjusting piston of the adjusting cylinder during a movement of the adjusting piston of the adjusting cylinder. If the position of the stop surface is outside the pressure chamber of the working cylinder, this may thus be, for example, within the pressure chamber of the adjusting cylinder.
Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass der Druckraum jeweils eines Arbeitszylinders und der Druckraum jeweils eines Einstellzylinders beabstandet voneinander und innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses angeordnet sind. Durch das gemeinsame Gehäuse wird somit ein Doppelzylinder ausgebildet, welcher zwei voneinander beabstandete Druckräume aufweist, wobei der Doppelzylinder somit den Arbeitszylinder und den Einstellzylinder umfasst. Vorzugsweise ist das gemeinsame Gehäuse einteilig ausgebildet. Alternativ kann das gemeinsame Gehäuse auch zweiteilig oder mehrteilig sein, wobei die einzelnen Bestandteile nachträglich stoffschlüssig miteinander verbunden wurden. In einer weiteren alternativen Ausführungsform können der Druckraum des Arbeitszylinders und der Druckraum des Einstellzylinders auch in separaten Gehäusen ausgebildet sein. Die separaten Gehäuse können auch beispielsweise kraftschlüssig miteinander verbunden sein.The actuating device according to the invention is further developed advantageous in that the pressure chamber in each case a working cylinder and the pressure chamber in each case a setting cylinder are spaced from each other and arranged within a common housing. By the common housing thus a double cylinder is formed, which has two spaced apart pressure chambers, wherein the double cylinder thus comprises the working cylinder and the adjusting cylinder. Preferably, the common housing is integrally formed. Alternatively, the common housing may also be in two parts or in several parts, wherein the individual components were subsequently connected cohesively to one another. In a further alternative embodiment, the pressure chamber of the working cylinder and the pressure chamber of the adjusting cylinder can also be formed in separate housings. The separate housing can also be frictionally interconnected, for example.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung sind die Einstellkolben jeweils mit einem Anschlagselement verbunden, welches sich in den Druckraum eines Arbeitszylinders erstreckt und die Anschlagsfläche für den jeweiligen Arbeitskolben trägt. Vorzugsweise ist das Anschlagselement stoffschlüssig mit dem Einstellkolben verbunden oder das Anschlagselement und der Einstellkolben sind integrale Bestandteile eines gemeinsamen Bauteils. Vorzugsweise erstreckt sich das Anschlagselement durch einen Durchgang, welcher den Druckraum des Arbeitszylinders und den Druckraum des Einstellzylinders miteinander verbindet, wobei in dem Bereich des Durchgangs eine oder mehrere Dichtungen angeordnet sind, die einen Fluidaustausch zwischen dem Druckraum des Arbeitszylinders und dem Druckraum des Einstellzylinders verhindert.In an advantageous embodiment of the actuator according to the invention are the Setting piston each connected to a stop member which extends into the pressure chamber of a working cylinder and carries the stop surface for the respective working piston. Preferably, the stop element is integrally connected to the adjusting piston or the stop element and the adjusting piston are integral components of a common component. Preferably, the stop element extends through a passage which connects the pressure chamber of the working cylinder and the pressure chamber of the adjusting cylinder, wherein in the region of the passage one or more seals are arranged, which prevents a fluid exchange between the pressure chamber of the working cylinder and the pressure chamber of the adjusting cylinder.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung ist das Anschlagselement als Kolbenstange ausgebildet und die Anschlagsfläche ist vorzugsweise an der dem Einstellkolben abgewandten Stirnseite der Kolbenstange angeordnet. Vorzugsweise ist der Einstellkolben auf einer ersten Seite mit einer ersten Kolbenstange verbunden, welche die Anschlagsfläche trägt, und auf einer zweiten Seite mit einer zweiten Kolbenstange, welche sich durch einen Durchgang erstreckt, welcher auf der dem Druckraum des Arbeitszylinders abgewandten Seite des Druckraums des Einstellzylinders angeordnet ist. Vorzugsweise ragt die zweite Kolbenstange zumindest in einer Endposition des Arbeitskolbens aus dem Gehäuse heraus.In a preferred embodiment of the actuating device, the stop element is designed as a piston rod and the stop surface is preferably arranged on the end face of the piston rod facing away from the adjusting piston. Preferably, the adjusting piston is connected on a first side with a first piston rod which carries the abutment surface, and on a second side with a second piston rod which extends through a passage which is arranged on the pressure chamber of the working cylinder side facing away from the pressure chamber of the adjusting cylinder is. Preferably, the second piston rod projects out of the housing at least in an end position of the working piston.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung verlaufen die Längsachse des Druckraums jeweils eines Arbeitszylinders und die Längsachse des Druckraums jeweils eines Einstellzylinders im Wesentlichen parallel oder sind koaxial ausgebildet sind. Der Druckraum des Arbeitszylinders und/oder der Druckraum des Einstellzylinders weist vorzugsweise einen runden Querschnitt auf. Ferner weisen der Arbeitskolben und/oder der Einstellkolben einen runden Querschnitt auf. Außerdem ist es bevorzugt, dass die Längsachse des Arbeitskolbens und die Längsachse des Anschlagselements koaxial ausgebildet sind, sodass die Anschlagsfläche mittig mit dem Arbeitskolben oder einem mit dem Arbeitskolben verbundenen Fortsatz in Kontakt kommt. Die durch den Kontakt hervorgerufene Stoßkraft kann damit besonders homogen von dem Einstellkolben, dem Fortsatz und/oder dem Anschlagselement aufgenommen werden, wodurch lokale Spannungsspitzen beim In-Kontakt-Kommen der Anschlagsfläche und dem Arbeitszylinder oder dem Fortsatz vermieden werden.In a preferred embodiment of the actuating device according to the invention, the longitudinal axis of the pressure chamber in each case of a working cylinder and the longitudinal axis of the pressure chamber in each case a setting cylinder are substantially parallel or coaxial. The pressure chamber of the working cylinder and / or the pressure chamber of the adjusting cylinder preferably has a round cross-section. Furthermore, the working piston and / or the adjusting piston have a round cross-section. In addition, it is preferred that the longitudinal axis of the working piston and the longitudinal axis of the stop element are formed coaxially, so that the stop surface comes into contact centrally with the working piston or an extension connected to the working piston. The impact force produced by the contact can thus be absorbed in a particularly homogeneous manner by the adjusting piston, the extension and / or the stop element, thereby avoiding local stress peaks when the stop surface and the working cylinder or extension come into contact.
Bevorzugt ist ferner eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung, bei welcher der Druckraum der Arbeitszylinder ein größeres Volumen aufweist als der Druckraum der Einstellzylinder und/oder der maximal einstellbare Kolbenweg zwischen den zwei Endpositionen der Arbeitskolben größer ist als der Kolbenweg zwischen den zwei Endpositionen der Einstellkolben. Dadurch, dass der maximal einstellbare Kolbenweg zwischen den zwei Endpositionen des Arbeitskolbens größer als der Kolbenweg zwischen den zwei Endpositionen des Einstellkolbens ist, wird vermieden, dass die Anschlagsfläche derart weit in Richtung des Arbeitskolbens bewegbar ist, dass der Arbeitskolben innerhalb der Druckraums des Arbeitszylinders nicht mehr beweglich ist. Es verbleibt somit auch bei maximaler Kolbenwegverkürzung durch das entsprechende Einstellen der Anschlagsfläche eine Verfahrbarkeit des Arbeitskolbens.Also preferred is an actuating device according to the invention, in which the pressure chamber of the working cylinder has a larger volume than the pressure chamber of the adjusting cylinder and / or the maximum adjustable piston travel between the two end positions of the working piston is greater than the piston travel between the two end positions of the adjusting piston. Characterized in that the maximum adjustable piston travel between the two end positions of the working piston is greater than the piston travel between the two end positions of the adjusting piston, it is avoided that the stop surface is movable so far in the direction of the working piston, that the working piston within the pressure chamber of the working cylinder no longer is mobile. It remains thus even at maximum Kolbenwegverkürzung by the corresponding setting of the stop surface traversability of the working piston.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung sind der Arbeitszylinder und/oder der Einstellzylinder als doppelt wirkende Zylinder ausgebildet. Dadurch, dass der Arbeitszylinder und/oder der Einstellzylinder als doppelt wirkende Zylinder ausgebildet sind, können jeweils beide Kammern mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden, um den jeweiligen Kolben entweder in eine erste Richtung oder in eine zweite entgegengesetzte Richtung zu bewegen.In a further embodiment of the actuating device according to the invention, the working cylinder and / or the adjusting cylinder are designed as double-acting cylinders. Characterized in that the working cylinder and / or the adjusting cylinder are designed as double-acting cylinder, each of both chambers can be acted upon by hydraulic pressure to move the respective piston either in a first direction or in a second opposite direction.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Betätigungsvorrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsmaschine wird auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung verweisen.The object underlying the invention is further achieved by an agricultural tillage machine of the type mentioned, wherein the actuating device is formed according to one of the embodiments described above. With regard to the advantages and modifications of the agricultural tillage machine according to the invention will refer to the advantages and modifications of the actuator according to the invention.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsmaschine ist die Betätigungsvorrichtung dazu eingerichtet, eine einstellbare Werkzeugtiefe mehrerer oder sämtlicher Bodenbearbeitungswerkzeuge in einer Arbeitsstellung festzulegen. Alternativ oder zusätzlich ist die Betätigungsvorrichtung dazu eingerichtet, mehrere oder sämtliche Bodenbearbeitungswerkzeuge zwischen der abgesenkten Arbeitsstellung und einer angehobenen Passivstellung zu bewegen. Die landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine kann beispielsweise eine Egge sein, wobei die Bodenbearbeitungswerkzeuge als Scheiben ausgebildet sein können. Bei der Bodenbearbeitung sind abhängig von der Bodenbeschaffenheit und der Fahrgeschwindigkeit unterschiedliche Werkzeugtiefen in der Arbeitsstellung der Bodenbearbeitungswerkzeuge einzustellen, um ein optimales Bearbeitungsergebnis erzielen zu können. Außerdem sind die Bodenbearbeitungswerkzeuge in einigen Situationen, beispielsweise im Vorgewende, in eine angehobene Passivstellung zu verbringen, in welcher keine Bearbeitung des Bodens durch die Bodenbearbeitungswerkzeuge stattfinden soll. Das Verfahren der Bearbeitungswerkzeuge zwischen der Arbeitsposition und der Passivposition kann durch die Arbeitszylinder erfolgen.In a particularly preferred embodiment of the agricultural tillage machine according to the invention, the actuating device is adapted to set an adjustable tool depth of several or all tillage tools in a working position. Alternatively or additionally, the actuating device is adapted to move several or all tillage tools between the lowered working position and a raised passive position. The agricultural tillage machine may for example be a harrow, wherein the tillage tools may be formed as discs. In tillage, different tool depths must be set in the working position of the tillage tools depending on the condition of the ground and the driving speed, in order to achieve an optimal machining result. In addition, the tillage tools in some situations, for example, in the headland to spend in a raised passive position, in which should take place no processing of the soil by the tillage tools. The process of the machining tools between the working position and the passive position can be done by the working cylinder.
Außerdem ist eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine bevorzugt, bei welcher die Einstellzylinder dazu eingerichtet sind, die einstellbare Werkzeugtiefe mehrerer oder sämtlicher Bodenbearbeitungswerkzeuge in der Arbeitsstellung festzulegen. Die Festlegung der Werkzeugtiefe erfolgt dabei über die verstellbaren Anschlagsflächen für die Arbeitszylinder, welche über die Einstellzylinder eingestellt werden. Durch das Verfahren der Anschlagsflächen für die Arbeitskolben wird jeweils eine der Endpositionen des jeweiligen Arbeitskolbens festgelegt.In addition, an agricultural tillage machine is preferred in which the adjusting cylinders are adapted to set the adjustable tool depth of several or all tillage tools in the working position. The definition of the tool depth is carried out via the adjustable stop surfaces for the working cylinder, which are set via the adjusting cylinder. By the method of the stop surfaces for the working piston one of the end positions of the respective working piston is determined in each case.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsmaschine sind die Arbeitszylinder dazu eingerichtet, mehrere, vorzugsweise sämtliche in einer ersten quer zur Fahrrichtung verlaufenden Querreihe angeordnete Bodenbearbeitungswerkzeuge zwischen der abgesenkten Arbeitsstellung und einer angehobenen Passivstellung zu bewegen. Vorzugsweise sind die Arbeitszylinder jeweils mit einem Tragarm verbunden, wobei an den Tragarmen jeweils mehrere Bodenbearbeitungswerkzeuge befestigt sind. Insbesondere sind die Tragarme und die daran befestigten Bodenbearbeitungswerkzeuge jeweils mittels eines Arbeitszylinders um eine horizontale und im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkbar.In another preferred embodiment of the agricultural tillage machine, the working cylinders are set up to move a plurality of, preferably all, tilling tools arranged in a first transversal transverse direction to the direction of travel between the lowered working position and a raised passive position. Preferably, the working cylinders are each connected to a support arm, wherein in each case a plurality of soil working tools are attached to the support arms. In particular, the support arms and the attached tillage tools are each pivotable about a horizontal and substantially transverse to the direction of travel pivot axis by means of a working cylinder.
Die erfindungsgemäße landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Erweiterungszylinder dazu eingerichtet sind, mehrere, vorzugsweise sämtliche in einer oder mehreren im Wesentlichen parallel zu und in Fahrtrichtung hinter der ersten Querreihe verlaufenden Querreihen angeordnete Bodenbearbeitungswerkzeuge zwischen der abgesenkten Arbeitsstellung und einer angehobenen Passivstellung zu bewegen. Vorzugsweise sind die Erweiterungszylinder jeweils mit einem Tragarm verbunden, wobei an den Tragarmen jeweils mehrere Bodenbearbeitungswerkzeuge befestigt sind. Insbesondere sind die Tragarme und die daran befestigten Bodenbearbeitungswerkzeuge jeweils mittels eines Erweiterungszylinders um eine horizontale und im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkbar.The agricultural tillage machine according to the invention is further developed advantageous in that the extension cylinders are adapted to move a plurality, preferably all arranged in one or more substantially parallel to and in the direction of travel behind the first transverse row transverse tillage tools between the lowered working position and a raised passive position , Preferably, the extension cylinders are each connected to a support arm, wherein in each case a plurality of soil working tools are attached to the support arms. In particular, the support arms and the tillage tools attached thereto are each pivotable about a horizontal and substantially transverse to the direction of travel pivot axis by means of an expansion cylinder.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen
-
1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsmaschine in einer perspektivischen Darstellung; -
2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in einer Seitenansicht; -
3 eine Schnittdarstellung der Betätigungsvorrichtung aus der2 ; -
4 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in einem ersten Zustand in einer schematischen Darstellung; -
4A Teile der in der4 schematisch dargestellten Betätigungsvorrichtung in einer Seitenansicht; -
4B Teile der in der4 schematisch dargestellten Betätigungsvorrichtung in einer Schnittdarstellung; -
5 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in einem zweiten Zustand in einer schematischen Darstellung; -
5A Teile der in der5 schematisch dargestellten Betätigungsvorrichtung in einer Seitenansicht; -
6 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in einem dritten Zustand in einer schematischen Darstellung; -
6A Teile der in der6 schematisch dargestellten Betätigungsvorrichtung in einer Seitenansicht; -
6B Teile der in der6 schematisch dargestellten Betätigungsvorrichtung in einer Schnittdarstellung; -
7 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in einem vierten Zustand in einer schematischen Darstellung; und -
7A Teile der in der7 schematisch dargestellten Betätigungsvorrichtung in einer Seitenansicht.
-
1 an embodiment of the agricultural tillage machine according to the invention in a perspective view; -
2 an embodiment of the actuating device according to the invention in a side view; -
3 a sectional view of the actuator of the2 ; -
4 an embodiment of the actuating device according to the invention in a first state in a schematic representation; -
4A Parts of in the4 schematically illustrated actuating device in a side view; -
4B Parts of in the4 schematically illustrated actuating device in a sectional view; -
5 an embodiment of the actuating device according to the invention in a second state in a schematic representation; -
5A Parts of in the5 schematically illustrated actuating device in a side view; -
6 an embodiment of the actuator according to the invention in a third state in a schematic representation; -
6A Parts of in the6 schematically illustrated actuating device in a side view; -
6B Parts of in the6 schematically illustrated actuating device in a sectional view; -
7 an embodiment of the actuator according to the invention in a fourth state in a schematic representation; and -
7A Parts of in the7 schematically illustrated actuating device in a side view.
Die
Die in der ersten Querreihe angeordneten Bodenbearbeitungswerkzeuge
Die Tragarme
Zum Verschwenken der Tragarme
Die Betätigungsvorrichtung
Das Mittelsegment des Maschinenrahmens
Hinter den Bodenbearbeitungswerkzeugen
Die
Der Doppelzylinder
Die Anschlagsfläche
An dem Einstellkolben
Die
Die hydraulische Betätigungsvorrichtung
Die Arbeitszylinder
Jeweils ein Arbeitszylinder
Die Einstellzylinder
In dem dargestellten Zustand befinden sich die Einstellkolben der Einstellzylinder 42a-42d in der dem Arbeitszylinder abgewandten Endposition. Dadurch, dass sich die Einstellkolben der Einstellzylinder
Die Fig. 4A und die
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschineagricultural tillage machine
- 1212
- BodenbearbeitungswerkzeugeTillage tools
- 1414
- BodenbearbeitungswerkzeugeTillage tools
- 16a-16d16a-16d
- Tragarmecarrying arms
- 18a-18d18a-18d
- Tragarmecarrying arms
- 2020
- hydraulische Betätigungsvorrichtunghydraulic actuator
- 22, 22a-22d22, 22a-22d
- Doppelzylinderdouble cylinder
- 24a-24d24a-24d
- Erweiterungszylinderexpansion cylinder
- 2626
- Maschinenrahmenmachine frame
- 28a, 28b28a, 28b
- Maschinenrahmenmachine frame
- 30a, 30b30a, 30b
- Schwenkzylinderswing cylinders
- 32a, 32b32a, 32b
- Schwenkzylinderswing cylinders
- 34a-34d34a-34d
- Nachlaufwalzenidlers
- 36a-36d36a-36d
- Stützrädertraining wheels
- 3838
- Kuppeleinrichtungcoupling device
- 40, 40a-40d40, 40a-40d
- Arbeitszylinderworking cylinder
- 42, 42a-42d42, 42a-42d
- Einstellzylindersetting cylinders
- 4444
- Gehäusecasing
- 4646
- Druckraumpressure chamber
- 4848
- Arbeitskolbenworking piston
- 5050
- Fortsatzextension
- 5252
- Anschlagsflächestop surface
- 5454
- Kolbenstangepiston rod
- 5656
- Befestigungsgliedattachment member
- 5858
- Druckraumpressure chamber
- 6060
- Einstellkolbenadjusting piston
- 6262
- Anschlagselementstop element
- 6464
- Kolbenstangepiston rod
- 6666
- Durchgangpassage
- 6868
- Dichtungpoetry
- 7070
- Durchgangpassage
- 7272
- Dichtungpoetry
- 7474
- erste Bedieneinrichtungfirst operating device
- 7676
- zweite Bedieneinrichtungsecond operating device
- 7878
- Hydraulikanlagehydraulic system
- 8080
- Fluidleitungfluid line
- 82a-82d82a-82d
- Fluidleitungenfluid lines
- 8484
- Fluidleitungfluid line
- 86a-86e86a-86e
- Fluidleitungenfluid lines
- 8888
- Befestigungselementfastener
- 9090
- Hebellever
- 9292
- Tragstrebesupporting strut
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 1616471 A2 [0004]EP 1616471 A2 [0004]
- EP 1614335 A2 [0005]EP 1614335 A2
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-
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Also Published As
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Legal Events
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