DE1086934B

DE1086934B - Vorrichtung zur Steuerung der Kraftuebertragung vom Geraet auf den Schlepper in Abhaengigkeit von der Bodenhaerte

Info

Publication number: DE1086934B
Application number: DEE16929A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Hofmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-12-24
Filing date: 1958-12-24
Publication date: 1960-08-11

Description

Zu der Führung von landwirtschaftlichen Geräten, insbesondere Anbau-Bodenbearbeitungsgeräten vom Schlepper aus, mit Dreipunktkupplung und mit starrer Kupplung an den unteren Lenkern, ist eine Anzahl Vorrichtungen bekanntgeworden, die dazu dienen, die Arbeitstiefe gleichmäßig zu halten. Dabei wird auch versucht, einen Teil der am Gerät angreifenden lotrechten Kräfte auf die Schlepperhinterräder zu übertragen. Diese Vorrichtungen wirken im allgemeinen mit Hilfe des Krafthebers auf die Arbeitstiefe des Gerätes ein.

Bei einem bekannten, hydraulischen Kraftheber wird der obere Lenker zur Übertragung eines auf das Gerät wirkenden Bodenwiderstandes auf ein Steuerventil benutzt, wobei die Größe des automatisch vom Kraftheber einzuhakenden Bodenwiders.tandes mit einem Stellhebel eingestellt werden kann. Das über den oberen Lenker gesteuerte, selbsttätige Einhalten der Größe des Bodenwiderstandes durch den Kraftheber hat den Nachteil, daß beim Arbeiten in unterschiedlich hartem Boden die Arbeitstiefe ständig wechselt und mit dem Handsteuerventil geregelt werden muß, auch wenn die Bodenfläche eben ist.

Bei einer anderen hydraulischen Krafthebereinrichtung ist ein Dauerdruck im Hubzylinder durch einen Handhebel am Kraftheber derart regelbar, daß damit eine bestimmte, dauernd wirkende Kraft in den Hubstangen einstellbar ist. Dadurch wird ein Teil der auf das Gerät wirkenden lotrechten Kräfte auf den Schlepper übertragen,

Unter Dauerdruck im Hubzylinder ist ein Öldruck zu verstehen, der auf den Kolben dauernd wirkt. Dieser Druck wirkt ständig. Er kann jedoch durch Verstellen eines Ventils in seiner Größe verändert werden. Er soll über den Kraftarm und die Hubarme des Krafthebers die Hubstangen dauernd nach oben ziehen. Der Dauerdruck kann zwischen Null und einem Höchstwert verstellt werden. Ist er Null, so steht der Kraftheber und mit ihm das Gerät in der sogenannten »Schwimmstellung«; hat er seinen Höchstwert, so wird das Gerät ausgehoben.

Bei einem dritten bekannten Kraftheber wird die Stellung des Kolbens und damit die Höhenlage des Anbaugestänges von einem Tastrad aus in Abhängigkeit von der Bodenoberfläche gesteuert. Dabei betätigt das Tastrad in einer Lagerung ein Steuerventil, durch welches die Arbeitstiefe vermindert wird, wenn sich das Tastrad hebt, und vergrößert wird, wenn das Tastrad sinkt.

Außerdem befindet sich der Steuerschieber bei dieser Vorrichtung in der Druckleitung zum Hubzylinder, wodurch der Nachteil entsteht, daß bei öffnung des Schiebers stets der volle Öldruck wirksam wird. Dies bedeutet neben einer komplizierten Bauweise Vorrichtung zur Steuerung

der Kraftübertragung

vom Gerät auf den Schlepper

in Abhängigkeit von der Bodenhärte

Anmelder:
Gebrüder Eberhardt, Ulm/Donau, Seestr. 1

Dipl.-Ing. Gerhard Hofmann, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt worden

eine stoßweise Belastung des Krafthebers, eine erhebliche ölerwärmung mit Schaumbildung und einen Leistungsverktst.

Die bekannten Vorrichtungen erfüllen jede eine andere Aufgabe, deren gemeinsames Ziel eine möglichst gleichmäßige Arbeitstiefe ist. Bei der Vorrichtung mit einstellbarem Dauerdruck im Hubzylinder ist es nachteilig, daß der Dauerdruck vom Fahrer selbst den jeweiligen Bodenhärten angepaßt werden muß. Da der Fahrer keinen anderen Maßstab für die Bodenhärte hat als die Beobachtung des Sitzes des Gerätes und des Schlupfes der Schlepperräder, kann er nur subjektiv korrigieren, so daß immer ungleichmäßige Arbeit entsteht und die Schlepperleistung nicht voll ausgenützt wird. Bei der dritten bekannten Ausführung wird der Druck im Hubzylinder ausschließlich beeinflußt von der Form der Bodenoberfläche, unabhängig von der Verteilung der lotrechten Kräfte axif Schlepper und Arbeitsgerät, wodurch zwar die Tiefenhaltung in bezug auf die Oberfläche des Bodens, nicht aber der bestmögliche Sitz des Gerätes und die optimale Ausnutzung der Schlepperleistung gewährleistet sind.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, sowohl die Arbeitstiefe von der Bodenoberfläche aus unabhängig von der Bodenhärte gleichmäßig zu halten, als auch die Übertragung der lotrechten Kräfte auf den Schlepper mit Hilfe eines veränderbaren Dauerdrukkes im Hubzylinder unabhängig von der Arbeitstiefe, aber in Abhängigkeit von der Bodenhärte und dem dadurch beeinflußten Bodenwiderstand zu steuern. Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Vorrichtung zur Steuerung der Kraftübertragung vom Bodenbearbeitungsgerät auf den Schlepper mittels eines auf

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dem ungepflügten Land laufenden Stützrades, das ' gen 9, 10 einen eng begrenzten Weg frei gibt. Über mit der Hydraulikanlage des Krafthebers am Schlep- dem Anschlagraum ist ein zweiter Raum in der Fühper, bei dem im Hubzylinder während der Arbeit des rung 3 für eine Feder 11 vorgesehen, die sich gegen Gerätes ein Dauerdruck einstellbar ist, in Verbindung , einen zweiten Anschlagring 12 legt und der Aufsteht. - ' ^!. - "; ... 5. wärtsbewegung des Stützrades 1 einen Widerstand

Die Erfindung wird darin gesehen, daß das Stütz- von bestimmter Größe, z.B. zwischen 10 und 30 kg, rad gegen die Kraft einer Feder zwischen Anschlägen entgegensetzt. Ferner ist in derselben Führung 3 der in einem mit Bezug auf die Schwankung der Arbeits- Arbeitszylinder 2 vorgesehen, in welchem ein mit tiefe verschwindend kleinen Bereich frei beweglich dem Stützradstiel 7 verbundener Kolben 13 auf und ist und daß der durch,die Messung der Stützkraft ge- to nieder gleiten kann. Über dem Kolben 13 ist ein ölgebene Federweg durch hydraulische, mechanische raum 14 vorgesehen, der durch eine Ölleitung 15 mit oder elektrische Übertragungsmittel auf ein mit dem einem am Hubzylinder 16 des Krafthebers 17 ange-Hubzylinder des. Krafthebers verbundenes Regelven- brachten Auslaßventil 18 in Verbindung steht, das til so übertragen wird, daß der Dauerdruck im Hub- seinerseits mit dem öltank verbunden ist. Das Auszylinder bei zunehmendem Stützraddruck steigt und 15 laßventil 18 ist beispielsweise als Kolbenschieber ausbei abnehmendem Stützraddruck fällt. gebildet, dessen Steuerschieberteil 18' durch den vom

Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung liegt Arbeitszylinder 2 geförderten ölstrom gegen die darin, daß das Stützrad gegen die Kraft einer Feder Kraft einer Rückdruckfeder 18" verschiebbar ist und auf den Kolben eines Arbeitszylinders wirkt, der das Auslaßventil 18 öffnet oder schließt. Die Hübe durch eine Ölleitung mit einem am Hubzylinder des ao des Kolbens 13 über dem Stützradi und des Steuer-Krafthebers angebrachten Auslaßventil verbunden ist, Schieberteiles 18' im Auslaßventil 18 sind so aufednwelches den Hubzylinder über die Rückleitung mit ander abgestimmt, daß das Auslaßventil ganz offen dem öltank verbindet, so daß der Dauerdruck im ist, wenn das Stützradi mit seinem Anschlagring8 Hubzylinder entsprechend den durch die bei verschie- unten am Anschlag 9 anliegt und geschlossen ist, denen Bodenhärten auftretenden Stützkräfte hervor- 25 wenn das Stützrad mit seinem Anschlagring 8 oben gerufenen Bewegungen des Stützrades erhöht oder am Anschlag 10 anliegt. Vor dem Druckölstutzen 19, vermindert wird. durch weichen das Drucköl dem Hubzylinder 16 zu-

Die Verbindung des Stützrades mit dem Hydrau- geführt wird, ist ein einstellbares Überdruckventil 20 likventil kann anstatt durch die in der Zeichnung angebracht. Der Hubzylinder 16 wirkt mit seinem dargestellte und beschriebene Ölleitung selbstver- 30 Kolben 21 auf dent Kraftarm 22 des Krafthebers 17 ständlich auch auf mechanische Weise oder durch und hebt die Hubarme 23 samt den Hubstangen 24 elektrische Mittel hergestellt sein. Bedingung ist nur oder läßt sie sinken·. Die Hubkraft wird über die ein Ansprechen der Hydrauliksteuerung auf den zu- Hubstangen 24 auf die unteren Lenker 25 des Schlepnehmenden oder abnehmenden Druck auf das Stütz- pers 26 übertragen. Das Gerät 27 wird von dem Dreirad durch das Ansteigen des Dauerdruckes im Hub- 35 punktgestänge 25, 28 getragen. Beim Anbau mit rezylinder, wenn das Stützrad erhöhten Druck erhält ellem Zugpunkt ist das Gerät nur an den unteren und umgekehrt durch das Sinken des Dauerdruckes Lenkern 25 geführt, die mit dem Gerät durch steife im Hubzylinder, wenn der Druck auf, das Stützrad Kupplungen so verbunden sind, daß der Geräterahnachläßt. men in der Arbeitsstellung, wie an sich bekannt, ge-

Erfindungsgemäß ist die größte öffnung des Aus- 40 führt wird. Bei einer plötzlichen Änderung der Bolaßventils im Vergleich zur Fördermenge nur so groß, denhärte ändern sich, die am Gerät angreifenden senkdaß im Hubzylinder der Dauerdruck nahezu Null rechten Kräfte. Wirkt sich die Änderung der Bodenwerden kann, wenn das Stützrad an einem unteren härte so aus, daß die am Gerät angreifende senkrechte Anschlag aufliegt. Das vor dem Druckölstutzen lie- Kraftkomponente größer wird, so erhöht sich auch gende Überdruckventil kann so eingestellt werden, 45 die Kraft auf das Stützrad, weil das Gerät keine andaß es anspricht, wenn das Stützrad an einem oberen deren Abstützelemente gegenüber dem Boden hat. Anschlag anliegt und damit das Auslaßventil ganz Übersteigt die Stützkraft auf das Stützrad die Vorgeschlossen ist. Das Auslaßventil kann auch so aus- spannung von etwa 10 kg der Feder 11, so bewegt gebildet werden, daß es noch nicht ganz geschlossen sich das Stützrad in senkrechter Richtung zwischen ist, wenn das Stützrad am oberen Anschlag anliegt. 50 den Anschlägen 9 und 10, welche einen Weg von etwa In diesem Falle würde das Überdruckventil erst an- 10 bis 20 mm zulassen, nach oben, wodurch das Aussprechen, wenn die vom Auslaßventil ausgehende laßventil der Schlepperhydraulik weiter geschlossen Rückleitung zum Zwecke des Aushebens des Arbeits- und damit der Dauerdruck im Hubzylinder 16 erhöht gerätes durch einen Absperrhahn vom Fahrer ge- wird. Der größere Dauerdruck bewirkt eine höhere schlossen wird. ■·' · 55 Zugkraft in den Hubstangen 24 und damit eine Ent-

Ein Ausführungsbeispiel, ist in den Zeichnungen lastung des Gerätes einerseits und eine Belastung der

dargestellt. ._--- Schleppertriebräder andererseits. Durch die Ent-

Abb. 1 zeigt einen Anbaupflug mit Stützrad und lastung des Gerätes nimmt die Stützkraft gegen das

Arbeitszylinder; Stützrad 1 so lange ab, bis diese mit der Kraft der

Abb. 2 zeigt das Stützrad,mit Arbeitszylinder in 60 Feder 11 im Gleichgewicht steht.

Verbindung mit dem Hubzylinder in größerem Maß- Wird die senkrechte Kraftkomponente kleiner, so

stab. ■·_--. spielt sich der Vorgang umgekehrt ab. Da sich die

Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht aus Kraftwirkungen am einfachsten durch Federn über-

einem Stützrad 1, das beispielsweise in einer als Ar- tragen lassen, ist in dem Ausführungsbeispiel wenig-

beitszylinder 2. ausgebildeten Führung 3 höhenbeweg- 65 stens eine geringe Verschiebung des Kraftangriffs-

lioh gelagert ist und in einer- am Pflugrahmen 4 festen punktes, nämlich des Stützrades 1, notwendig. Die da-

Führung5 mittels einer Gewindespindel 6 oder eines mit verbundene Änderung der Arbeitstiefe von 10

Hebels oder hydraulisch ^höhenverstellbar ist. Auf bis 20 mm ist praktisch so unbedeutend, daß sie ver-

dem Stiel 7 des Stützra.des.1 ist ein Anschlagring 8 nachlässigt werden kann. Die Arbeitstiefe wird aus-

od. dgl. befestigt, der zwischen zwei festen Anschlä- 70 schließlich nur mit Hilfe der Spindel 6 eingestellt,

welche die Stange 7 des Stützrades mit Bezug auf das Gehäuse 5 verschiebt. Hinsichtlich der Tiefenführung unterscheidet sich das Gerät also praktisch nicht von einem mit üblichem Stützrad geführten Pflug.

Zur Wirkungsweise ist zu sagen, daß die Steuerung des Dauerdruckes im Hubzylinder durch die Ausbildung des Auslaßventils so gewählt werden kann, daß in allen Bodenarten unabhängig von der Arbeitstiefe die Abstützkraft des Gerätes über das auf dem ungepflügten Land laufende Stützrad, Schleifbügel od. dgl. innerhalb eines bestimmten Bereiches von z.B. 10 bis 30kg bleibt.

Dadurch entsteht dem Bekannten gegenüber der Vorteil, daß der Fahrer nur ein Stützrad mittels Spindel od. dgl. auf die Arbeitstiefe einstellt und sich dann nicht mehr um die Tiefenhaltung, den Sitz des Gerätes und um die Belastung der Schlepperräder zu kümmern braucht. Das Steuersystem regelt den Dauerdruck im Hubzylinder, wodurch die Übertragung lotrechter Kräfte vom Gerät auf den Schlepper selbsttätig den auftretenden Bodenhärten so angepaßt wird, daß sich das Gerät immer mit einer Mindestkraft von beispielsweise 10 kg, jedoch nicht stärker als mit einer Höchstkraft von beispielsweise 30 kg, gegen den Boden abstützt. Weitere Abstützelemente, wie z. B. Schleifsohlen an Pflugkörpern, außer den der Steuerung dienenden, sind am Gerät nicht vorhanden. Diese Regelung des Dauerdruckes bewirkt keine Steuerung der Arbeitstiefe, lediglich innerhalb unbedeutender Grenzen, die von der geringen Verschiebung des Stützrades von beispielsweise 20 mm und von der verschieden starken Eindrückung des Stützrades in den Boden bei 10 oder 30 kg Abstützkraft herrühren.

Die eigentliche Tiefensteuerung erfolgt nicht über die Hydraulik, sondern ausschließlich auf die bekannte Weise der Höhenverstellung des Stützrades od. dgl.

Zweckmäßig wird die reelle oder ideelle Grindellänge so groß (mindestens 2 m) gewählt, daß die bei *o der Tiefensteuerung auftretende Winkelbewegung vernachlässigbar klein ist.

Der günstigste Fall wäre eine reine Parallelführung, andernfalls müssen zusätzliche Elemente für die Winkelverstellung angebracht werden, z. B. durch den oberen Lenker bei der Dreipunktaufhängung.

Zweckmäßig legt man den Führungspunkt so, daß der Sitz des Gerätes in allen Bodenarten ausreichend ist, d. h., daß es in keinem Fall erforderlich ist, mit der Hydraulik zu drücken; im anderen Fall wäre ein doppelt beaufschlagter Kolben im Hubzylinder erforderlich mit entsprechender Ausbildung des Steuerventils.

Claims

Patentansprüche.· 55

1. Vorrichtung zur Steuerung der Kraftübertragung von Bodenbearbeitungsgeräten auf den Schlepper mittels eines auf dem ungepflügten Land laufenden Stützrades, das mit der Hydraulikanlage des Krafthebers am Schlepper, bei dem im Hubzylinder während der Arbeit des Gerätes ein Dauerdruck einstellbar ist, in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrad (1) gegen die Kraft einer Feder (11) in einem mit Bezug auf die Schwankung der Arbeitstiefe verschwindend kleinen Bereich zwischen Anschlägen (9, 10) frei beweglich ist und daß der durch die Messung der Stützkraft gegebene Federweg durch hydraulische, mechanische oder elektrische Übertragungsmittel auf ein mit dem Hubzylinder (16) des Krafthebers verbundenes, im Rücklaufstrom liegendes Regelventil (18) so übertragen wird, daß der Dauerdruck im Hubzylinder bei zunehmendem Stützraddruck steigt und bei abnehmendem Stützraddruck fällt.

2. Vorrichtung zur Steuerung der Kraftübertragung von Bodenbearbeitungsgeräten auf den Schlepper mittels eines auf dem ungepflügten Land laufenden Stützrades, das mit der Hydraulikanlage des Krafthebers am Schlepper in Verbindung steht und in einer am Geräterahmen höhenverstellbaren Führung zwischen Anschlägen verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrad (1) gegen die Kraft einer Feder (11) auf den Kolben (13) eines Arbeitszylinders (2) wirkt, der durch eine Ölleitung (15) mit einem am Hubzylinder (16) des Krafthebers (17) angebrachten Auslaßventil (18) verbunden ist, welches den Hubzylinder (16) mit der Rückleitung zum öltank verbindet, so daß der Dauerdruck im Hubzylinder (16) entsprechend den Bewegungen des Stützrades (1) erhöht oder vermindert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hübe des Steuerschiebers (18') im Auslaßventil (18) und des Kolbens (13) über dem Stützrad (1) so aufeinander abgestimmt sind, daß das Auslaßventil (18) geschlossen ist, wenn das Stützrad (1) am oberen (10) und ganz geöffnet ist, wenn das Stützrad (1) am unteren Anschlag (9) anliegt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die größte öffnung des Auslaßventils (18), wenn das Stützrad (1) am unteren Anschlag (9) aufliegt, entsprechend der Fördermenge der Pumpe nur so groß ist, daß im Hubzylinder (16) ein Dauerdruck zwischen Null und 10 kg/cm² bestehen bleibt und daß das vor dem Druckölstutzen (19) liegende Überdruckventil (20) so eingestellt ist, daß es anspricht, wenn das Stützrad (1) am oberen Anschlag (10) anliegt und damit das Auslaßventil geschlossen ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Stützrad (1) aus gesteuerte Regelventil (18) als Drosselventil für den vom Hubzylinder (16) zum ölbehälter zurückfließenden ölstrom ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 968 218.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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