DE1123503B - Vorrichtung zur Einhaltung der Tiefe des Arbeitseingriffes eines am Schlepper angebauten landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgeraetes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erhaltung der Tiefe des Arbeitseingriffs eines am Schlepper angebauten, mit einem oder mehreren Stützrädern versehenen landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgerätes, welches durch die hydraulische Einrichtung des Schleppers gehoben werden kann.

Bei mit hydraulischen Hebevorrichtungen ausgestatteten Schleppern ist es üblich, ein Anbausystem zu verwenden, dessen Aufgabe ausschließlich darin besteht, das Gerät mittels einer Hubvorrichtung zu heben und zu senken. Es sind aber auch Systeme bekanntgeworden, die nicht nur das Heben und Senken des Gerätes, sondern auch die Beeinflussung des auf den Boden wirkenden Gerätgewichtes ermöglichen. Hierbei kann der Fahrer des Schleppers einen bestimmten Druck im hydraulischen Kreislaufsystem der Hebevorrichtung von Hand derart einstellen, daß das Gerät dauernd mehr oder weniger entlastet wird. Durch die Entlastung soll erreicht werden, daß durch Übertragung eines bestimmten Teilgewichtes des Gerätes auf den Schlepper dessen Hinterräder stärker belastet werden, so daß eine höhere Adhäsion besteht, die zuweilen wünschenswert ist. Hieraus ergeben sich als Nebenerscheinung auch Auswirkungen auf die Tiefe des Arbeitseingriffes des Gerätes.

Die Größe dieser Entlastungskraft kann von der Bedienungsperson natürlich nur annähernd abgeschätzt werden, so daß leicht eine unrichtige Druckeinstellung erfolgt und das Gerät entweder »schwebt« oder zu wenig entlastet ist. Die tatsächliche Eingriffstiefe des Gerätes im Boden ist dann ungleichmäßig, was die Güte der Bodenbearbeitung beeinträchtigt.

Schließlich ist noch ein System bekanntgeworden, bei dem sich die Tiefe des Arbeitseingriffes des Gerätes in Abhängigkeit von seinem Widerstand bei der Arbeit automatisch regelt. Bei wechselndem Bodenwiderstand, der zuweilen gerade in den oberen Schichten auftritt, schwankt dabei die Tiefe des Arbeitseingriffes des Gerätes erheblich, während es doch gerade angestrebt werden muß, unabhängig von der Bodenbeschaffenheit eine gleichmäßige Arbeitstiefe aufrechtzuerhalten.

Die üblichen Pflüge sind im allgemeinen so gebaut, daß durch den Bodenwiderstand auf das Pflugschar eine Reaktionskraft ausgeübt wird, die entgegen der Fahrtrichtung um etwa 15° gegen die Horizontale nach unten geneigt ist. Dabei hat der Pflug bei härter werdendem Boden das Bestreben, tiefer zu gehen. Das liegt, wie die schematische Darstellung in Fig. 1 der Zeichnung erkennen läßt, daran, daß der Rücken T des Pflugschares gegenüber der Spitze S entgegen der Fahrtrichtung schräg nach oben geVorrichtung zur Einhaltung der Tiefe des Arbeitseingriffes eines am Schlepper angebauten landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgerätes

Anmelder: Vyzkumny ustav zemedelskych strojü, Prag

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Spreer, Patentanwalt, Göttingen, Groner Str. 37

Beanspruchte Priorität: Tschechoslowakei vom 17. Dezember 1957 (Nr. P. V. 4902)

Josef Soucek, Prag,

und Zdenek Bräzda, Lysä, Elbe (Tschechoslowakei), sind als Erfinder genannt worden

richtet zurückweicht. Ist der Boden hart, dann »hakt« der Pflug ein und geht tiefer. Der Vektor der Reaktionskraft R steht etwa senkrecht zum Rücken T des Pflugschares, wie Fig. 1 zeigt. Die Resultierende aus der Reaktionskraft R und dem Gewicht G des Pfluges ist V, die senkrechte Projektion der Resultierenden V_y · V₁, belastet den Pflug, so daß dieser das Bestreben hat, bei härter werdendem Boden noch tiefer zu gehen, als wenn die Reaktionskraft R allein wirksam wäre.

Um das Ziel der Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Arbeitstiefe unabhängig von der Bodenbeschaffenheit zu erreichen und damit die Mängel der oben geschilderten Systeme auszuschalten, geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß es in erster Linie darauf ankommt, eine ständige, auf das Gerät wirkende Entlastungskraft automatisch einzustellen, und zwar in Abhängigkeit von dem Gewicht des Gerätes, so daß eine zum Tiefgang des Gerätes erforderliche minimale vertikale Kraft erhalten bleibt. Nach der Erkenntnis der Erfindung wird bei der Darstellung in Fig. 1 die vertikale Komponente V_y verkleinert, wenn das Gewicht des Pfluges mindestens zum Teil kompensiert wird.

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Wirkt nämlich nur ein Teilgewieht G₁ senkrecht nach unten, so ist die Resultierende aus R und G₁ = V₁ und deren senkrechte Projektion V_ly. Da V_ly wesentlich kleiner ist als V_y, ist die Tendenz des Pfluges, bei härter werdendem Boden tiefer zu gehen, ebenfalls erheblich geringer. Die Größe der vertikalen, für das zweckmäßigste Eindrücken des Pfluges in den Boden erforderlichen Kraft V₁ wird nach den praktischen Erfordernissen gewählt. Aus dieser er-

draulischen Kreislauf mit dem Raum oberhalb und unterhalb des Kolbens verbinden, während er in jeder anderen Stellung diese Räume absperrt.

Eine Möglichkeit, mit dem Gerät auch ohne die automatische Entlastung arbeiten zu können, was in Sonderfällen zweckmäßig sein kann, ist erfindungsgemäß dadurch geschaffen, daß die Kraftübertragung von dem Steuerschieber auf den Hilfsschieber abschaltbar und das Überlaufventil durch äußere Ein-

Fig. 5 einen horizontalen Schnitt durch den Hilfsschieber nach der Linie IV-IV der Fig. 1,

Fig. 6 das Schema der Gesamtanordnung.

Im Gehäuse 1 der Steuereinrichtung ist in einer Bohrung 2 ein verschiebbarer Steuerschieber 3 angeordnet, der vier Stellungen a, b, c, d einnehmen kann; diese werden durch eine Sicherung 4 fixiert. Ferner ist in dem Gehäuse 1 eine zur Bohrung 2 par-

gibt sich im Vektordiagramm das gesuchte Pflug- io wirkung bedienbar ist.
gewicht G₁. Der Unterschied G-G₁ entspricht der Die Zeichnung veranschaulicht in den weiteren

Kraft, mit der der Pflug entlastet werden muß. Diese Figuren ein Ausführungsbeispiel der erfindungsin der Skizze mitP_G bezeichnete Kraft ist = G-G₁. gemäßen Vorrichtung. Es zeigt

Wird V_ly nach Maßgabe der üblichen Fahr- Fig. 1 das Schema der an einem Pflugkörper

geschwindigkeiten und der durchschnittlichen Boden- 15 wirkenden Kräfte,

beschaffenheit zweckentsprechend gewählt, so wird Fig. 2 einen axialen Schnitt durch die Vorrichtung,

das Stützrad die Bodenoberfläche gut kopieren; Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch die Achse des

jedenfalls wird es weit weniger einsinken, als bei den Hilfsschiebers nach der Linie H-II der Fig. 3,
Pflügen, die nicht mit der Vorrichtung gemäß der Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch eine zur

Erfindung ausgestattet sind. Bei den üblichen Ge- 20 Schieberachse senkrechte Ebene nach der Linie ΙΙΙ-ΙΠ sehwindigkeiten der Bodenbearbeitung ist es nicht der Fig. 4,
notwendig, daß die Entlastungskraft veränderlich ist.
Zum einwandfreien Kopieren der Bodenobenfläche
genügt die Summe aus dem restlichen Gewicht G₁
und der vertikalen Komponente der Reaktionskraft R 25
vollauf, ohne daß die Entlastungskraft schwanken,
d. h. der Schieber eine Schwimmstellung einnehmen
müßte.

Mit der Erfindung wird also beabsichtigt, die Tiefe

des Pflügens konstant zu halten, aber nicht, die Tiefe 30 allele Bohrung 5 vorgesehen, in welcher an einem des Pflügens während der Arbeit zu ändern. Eine Ende der Sitz 6 eines Überlaufventils 7 angeordnet dieser automatisch sich einstellenden Entlastungskraft ist. Das Ventil 7 ist durch eine Feder 8 belastet, an entsprechende Druckbelastung wirkt selbstverständ- deren oberem Ende sich eine Führung 9 befindet, lieh auch bei diesem System auf die Hinterräder des gegen welche eine Kolbenstange 10 eines in einem Schleppers, an dem das Gerät angebracht ist, im 35 Zylinder 12 beweglichen Kolbens 11 aufliegt.
Sinne der Erzielung einer größeren Adhäsion. Diese Wie aus Fig. 3 und 6 ersichtlich, ist in dem auf

dem Gehäuse 1 angeordneten Block 12 ein Hilfsschieber 13 gelagert, der quer zur Achsrichtung der Bohrungen 5 und 2 liegt und durch ein Hebelsystem 40 14 und 15 betätigt wird. Auf das Ende des Hebels 15 wirkt eine mit dem Steuerschieber 3 verbundene Stange 16 derart ein, daß sie den Hebel 15 nur beim Verstellen des Schiebers aus der Lage b in die Lage a beeinflußt. Der Weg des Schiebers 13 kann durch Heben des Gerätes in dem hydraulischen Kreislauf 45 einstellbare Anschläge 18,19 begrenzt werden. Der wirkenden Druck ausgesetzt ist, wobei mit Ausnahme Schieber 13 wird normal mittels einer Feder 17 in der der Hebelage entsprechenden Schaltstellung gegen den Anschlag 18 gedruckt,
des Steuerschiebers der für die Ölzufuhr zum Kolben Eine Pumpe 20 liefert Drucköl durch die Rohrdienende Kanal abgesperrt und dadurch der Kolben leitung 21 und durch den Kanal 22 in die Bohrung 2 in einer Stellung verriegelt ist, in welcher die Vor- 50 des Gehäuses 1. Von der Bohrung 2 läuft ein Kanal spannung der Feder von dem Gewicht des Gerätes 23 zu dem hydraulischen Hubzylinder 24 (Fig. 6). In bestimmt ist. Zweckmäßig wird die wirksame Fläche einer Ebene mit dem Kanal 23 ist ein Kanal 25 andes Überlaufventils um einen von der Kraft, mit geordnet, der in eine kreisförmige Nut 26 an der welcher das Gerät bei der Arbeit entlastet werden unteren Stirnfläche des Blockes 12 führt; von dieser soll, abhängigen Wert größer als die wirksame Fläche 55 geht ein Kanal 27 (Fig. 3) aus, der in die Bohrung des Kolbens ausgeführt. des Hilfsschiebers 13 mündet. Aus der Bohrung 2

Eine günstige Ausfüihrungsmöglichkeit für die Steuerung der Vorrichtung besteht darin, daß ein Hilfsschieber vorgesehen ist, welcher von dem Steuerschieber derart betätigt wird, daß er in der für das Heben bestimmten Schaltstellung des Steuerzusätzliche Nebenwirkung, die der Hauptzweck eines der oben beschriebenen bekannten Systeme ist, hat mitunter günstige Auswirkungen auf den Arbeitsablauf.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß auf die Feder des Überlaufventils im hydraulischen System des Schleppers ein einfacher oder Differentialkolben einwirkt, der dem beim

Schiebers den hydraulischen Kreislauf mit dem Raum oberhalb des einfach wirkenden Kolbens verbindet, während er in jeder anderen Lage den Raum über dem Kolben absperrt.

Im Falle der Verwendung eines Differentialkolbens kann der Hilfssdhieber in der für das Heben bestimmten Schaltstellung des Steuerschiebers den hy-

führt weiter unterhalb der Bohrung 25 ein Kanal 28 unter das Überlaufventil 7> von welchem eine Rücklaufleitung 29 zum Sammelbehälter ausgeht.

In dem Block 12 ist ferner ein Kanal 30 vorgesehen, von welchem Kanäle 31, 32 über den Kolben 11 und unter denselben führen. Der Hilfsschieber 13 ist mit einer solchen Ringnut 33 versehen, daß, wenn der Steuerschieber 3 in den Stellungen b, c, d steht, sich der Hilfsschieber in einer Lage befindet, in welcher der Kanal 27 sowie der Kanal 30 geschlossen sind, während in der untersten Lage α des Steuerschiebers 3 sich der Hilfsschieber

13 in seiner linken Endlage befindet, so daß die Kanäle 27 und 30 miteinander verbunden sind.

Der Kolben 11 kann entweder ein gewöhnlicher, einseitig beaufschlagter Kolben oder ein Differentialkolben sein. In dem beschriebenen Beispiel handelt es sich um einen Differentialkolben; in dem Block 12 sind deshalb zwei Zuführungskanäle 31, 32 vorgesehen. Wenn ein einfacher Kolben verwendet wird, bleibt nur der Kanal 31.

Erfindungsgemäß werden die Verhältnisse derart gewählt, daß die wirksame Fläche des Kolbens 11 gegenüber der wirksamen Fläche des Überlaufventils 7 in einem der geforderten Kraft, mit welcher das Gerät bei seiner Arbeit zu entlasten ist, entsprechenden Verhältnis kleiner ist. Wenn z. B. das Gerät mit einer 80% seines Gewichtes entsprechenden Kraft entlastet werden soll, wird die Fläche des Kolbens 11 um 20% kleiner als die wirksame Fläche des Überlaufventils 7 gewählt.

Fig. 6 veranschaulicht die Gesamtanordnung der Vorrichtung und der Betätigungsorgane. Der Steuerschieber 3 wird von außen mit dem Handhebel 34 betätigt, dessen Stange 16 auch das auf den Hebel 15 einwirkende Glied 35 trägt. Wenn die selbsttätige Einstellung des Überlaufventils 7 außer Tätigkeit gesetzt werden soll, wird der Anschlag 35 mittels des Hebels 36 aus dem Bereich des Hebels 15 gezogen.

In der Führung 9 (Fig. 2, 6) ist ein Querzapfen 37 angeordnet, dessen beide Enden aus dem Gehäuse 1 herausragen und Auflageflächen 38 tragen, mit welchen eine durch einen Handhebel 40 betätigte Stange 39 zusammenwirken kann.

Die beschriebene Vorrichtung wirkt folgendermaßen:

Es sei vorausgesetzt, daß das Gerät auf der Erde liegt und angehoben werden soll. Mit dem Handhebel 34 wird der Steuerschieber 3 in die Lage a verstellt, in welcher der Kanal 22 mit den Kanälen 23 und 25 in Verbindung steht, so daß Drucköl in den Hubzylinder 24 der Anbauvorrichtung strömt und das Gerät durch einen seinem Gewicht entsprechenden Druck angehoben wird. Dabei wird durch den Anschlag 35 das Hebelsystem 14,15 geschwenkt und der Hilfsschieber 13 in eine Lage verschoben, in welcher die Kanäle 27 und 30 verbunden sind.

Gleichzeitig wird jedoch der Kanal 25 geöffnet, so daß sich der Öldruck durch das Kanalsystem bis in den Raum über dem Kolben 11 oder auch unter dem Kolben 11, wenn dieser als Differentialkolben gestaltet ist, fortpflanzt. Durch diesen Druck wird der Kolben 11 nach unten verschoben und drückt die Feder 8 zusammen, bis die Kraft, mit welcher diese Feder reagiert, sich mit der auf den Kolben wirkenden Kraft im Gleichgewicht befindet.

Wenn das Gerät in die gewünschte Lage angehoben ist, kann der Schieber 3 in eine der anderen Lagen b, c, d verstellt werden. In der Lage b wird der Hilfsschieber 13 durch die Feder 17 auf den Anschlag 18 zurückgeführt, wodurch die Kanäle 27, 30 geschlossen werden, so daß das öl über dem Kolben 11 eingeschlossen ist und diesen in einer Lage hält, die dem Druck beim Heben des Gerätes entspricht. Die Feder 8 ist also dauernd mit einer dem Druck beim Heben des Gerätes entsprechenden Kraft vorgespannt.

Der Steuerschieber 3 schließt in der Stellung b die Kanäle 23, 25, so daß der Hubzylinder 24 verriegelt ist und das Gerät in seiner angehobenen Stellung gehalten wird.

In der Lage c ist der Kanal 23 durch die Bohrung 2 mit dem Raum des Behälters 41 verbunden. Das Öl aus dem Hubzylinder 24 kann also in den Behälter abfließen, so daß das Gerät sinkt.

In der Lage d verschließt der Endteil 42 des Schiebers 3 den Abfluß aus der Bohrung 2 in den Behälter 41, wobei alle in die Bohrung 2 mündenden Kanäle 22, 23, 25, 28 miteinander verbunden sind. Das von der Pumpe gelieferte Öl drückt gegen das Überlaufventil 7, auf welches in der Gegenrichtung die während des Hebens des Gerätes zusammengedrückte Feder einwirkt. Da jedoch die wirksame Fläche des Überlaufventils 7 um einen gegebenen Wert (z. B. um 20 %) größer als die wirksame Fläche des Kolbens 11 ist, hebt sich zwar das Ventil 7, jedoch in einer solchen Weise, daß es in dem hydraulischen Kreislauf, also auch in dem Hubzylinder, den Druck um einen gegebenen Wert kleiner als der volle Anhebedruck aufrechterhält, d. h. in dem in Betracht stehenden Falle um 20% kleiner, so daß das Gerät mit einer 80% seines Gewichtes betragenden Kraft entlastet ist.

In den Lagen b, c, d sperrt also der Hilfsschieber 13 ständig den Raum über und unter dem Kolben 11 ab, so daß dieser stets in der gleichen Lage gehalten wird, in welcher er die Feder 8 vorgespannt hat.

Wenn die Betätigung des Überlaufventils 7 nicht selbsttätig, sondern durch vom Bedienungsmann ausgeübte willkürliche Eingriffe erfolgen soll, wird mittels des Hebels 36 der Anschlag 35 aus dem Bereich des Hebels 15 verschoben, so daß der Schieber 13 die Kanäle 27, 30 und daher die Räume unterhalb und oberhalb des Kolbens 11 abschließt. Die willkürlichen Betätigungen können dann mit dem Hebel 40 und der Stange 39 auf die Führung 9 übertragen werden, wodurch das Überlaufventil 7 im gewünschten Maße beeinflußt wird.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Einhaltung der Tiefe des Arbeitseingriffes eines am Schlepper angebauten, mit einem oder mehreren Stützrädern versehenen landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgerätes mit einer hydraulischen Hebevorrichtung, in deren hydraulischem Kreislaufsystem ein Überlaufventil zur Einstellung des Druckes in diesem Kreislauf angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Feder (8) des Überlaufventils (7) im hydraulischen System des Schleppers ein einfach wirkender oder Differentialkolben (11) einwirkt, der dem beim Heben des Gerätes in dem hydraulischen Kreislauf wirkenden Druck ausgesetzt ist, wobei mit Ausnahme in der der Hebelage entsprechenden Schaltstellung (α) des Steuerschiebers (3) der für die Ölzufuhr zum Kolben (11) dienende Kanal (27, 33) abgesperrt und dadurch der Kolben (11) in einer Stellung verriegelt ist, in welcher die Vorspannung der Feder (8) von dem Gewicht des Gerätes bestimmt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Fläche des Überlaufventils (7) um einen von der Kraft, mit welcher das Gerät bei der Arbeit entlastet werden soll, abhängigen Wert größer als die wirksame Fläche des Kolbens (11) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsschieber (13) vor-

gesehen ist, welcher von dem Steuerschieber (3) derart betätigt wird, daß er in der für das Heben bestimmten Schaltstellung (α) des Steuerschiebers (3), den hydraulischen Kreislauf mit dem Raum oberhalb des einfach wirkenden Kolbens (11) verbindet, während er in jeder anderen Lage Q), c, d) den Raum über dem Kolben absperrt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Verwendung eines Differentialkolbens der Hilfsschieber (13) in der für das Heben bestimmten Schaltstellung (ä) des Steuerschiebers (3) den hydraulischen Kreislauf mit dem Raum oberhalb und unterhalb

des Kolbens (11) verbindet, während er in jeder anderen Stellung diese Räume absperrt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung von dem Steuerschieber (3) auf den Hilfsschieber (13) abschaltbar und das Überlaufventil (7) durch äußere Einwirkung bedienbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1006 648;
deutsche Auslegeschrift H 22899III/45 a (bekanntgemacht am 2. 8.1956);
französische Patentschrift Nr. 1121015.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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