DE1161448B - Antriebsvorrichtung fuer das hin- und hergehende Messer eines Maehwerkes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: A Ol d

DeutscheKL: 45 c-55/02-

Nummer: 1 161 448

Aktenzeichen: K 44319 III / 45 c

Anmeldetag: 22.JuIi 1961

Auslegetag: 16. Januar 1964

Bisher hat man in der Praxis zur Übertragung der Hin- und Herbewegung mechanische Gestänge verwendet, bei denen jedoch der die Hin- und Herbewegung erzeugende Kurbeltrieb freie Massenkräfte erzeugt, die verstärkte Betriebsgeräusche hervorrufen. Bei einem Mähwerkantrieb wird beispielsweise durch die Lage der Triebkurbel am Getriebegehäuse die Bodenfreiheit vermindert und die Freiheit in der Wahl der räumlichen Anordnung des Mähbalkens eingeengt. Dabei läßt der Kurbeltrieb meistens nur geringe Schrägstellungen des Messers zur Horizontallage zu, so daß steilere Hänge nicht mehr geschnitten werden können. Ebenso kann das Mähwerk wegen des Kurbeltriebes dann nur um geringe Beträge horizontal gehoben werden und gestattet z. B. nicht das Schneiden einer Hecke. Diese Beschränkung der Arbeitsmöglichkeit hat man durch hydraulische Antriebe zu umgehen versucht, bei denen als Kraftquelle Ölpumpen mit konstanter Fördermenge und als Motor Ölmotoren mit rotierender Welle oder Kolbentriebwerke verwendet wurden. Bei beiden Systemen treten Schwierigkeiten durch freie Massenkräfte und hohe Verlustwärme auf.

Es sind auch Antriebsvorrichtungen für ein an einem Schlepper angeordnetes Schneidwerk, insbesondere Mähmaschine mit hin- und hergehendem Messer bekanntgeworden, bei denen ein in einem doppeltwirkenden Arbeitszylinder geführter Kolben direkt mit dem Schneidmesser gekuppelt ist und beide Arbeitszylinderräume über je eine Leitung mit den Zylinderräumen der durch den Schlepperantrieb im Hin- und Hergang angetriebenen, mit ihren Saugseiten über Rückschlagventile an den ölsumpf angeschlossenen Kolbenpumpen verbunden sind. Wenn durch diese Einrichtung die Einschränkung der Bewegungsfreiheit des Mähbalkens weitgehend aufgehoben ist, muß dennoch eine starke ölerwärmung in Kauf genommen werden. Anknüpfend an eine solche Einrichtung liegt der Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, die anfallende Verlustwärme in einfacher Weise abzuführen, ohne daß besondere Ventile oder Steuereinrichtungen erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Hubvolumen des Arbeitszylinders geringer bemessen ist als das Fördervolumen der Pumpen und daß unmittelbar durch den Arbeitskolben in Nähe seiner Totpunktlagen an der jeweiligen Druckseite ein Niederdruck-Überströmkanal zum Ölsumpf aufgesteuert wird.

An Hand der Zeichnung, in der Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt sind und aus der weitere Merk-Antriebsvorrichtung für das hin- und hergehende Messer eines Mähwerkes

Anmelder:

Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft,
Köln

Als Erfinder benannt:

Hans Kagel, Bergisch Gladbach,

Richard Schilka, Köln-Marienburg

male der Erfindung hervorgehen, sei die Erfindung erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Antriebsvorrichtung, bei der die Pumpenkolben in formschlüssiger Verbindung an einem Kurbeltrieb liegen;

F i g. 2 zeigt eine Antriebsvorrichtung mit in der Pumpensaugseite eingeschaltetem Steuerschieber in Betriebsstellung;

Fig. 3 zeigt den Steuerschieber nach Fig. 2 in Ruhestellung:

F i g. 4 zeigt eine Antriebsvorrichtung mit sternfömig angeordneten Pumpenkolben.

In F i g. 1 ist die Verdrängerpumpe 1 als Kurbeltrieb 2 dargestellt, welcher zwei Kolben 3, 4 in Zylindern 5,6 in Boxeranordnung bewegt. Dabei sind die Kolben 3,4 über eine gemeinsame Pleuelstange miteinander verbunden, die über eine Kuüssenführung mit dem Zapfen eines Kurbeltriebes in forrnschlüssiger Verbindung steht. Jeder Zylinder 5,6 steht über eine Rohrleitung 7, 8 mit einer Seite des doppeltwirkenden Arbeitszylinders 9, 10 in direkter Verbindung. Der mit der Antriebsfrequenz pulsierende Strom bewirkt eine zur Bewegung der Verdrängerkolben 3,4 gleichsinnige Bewegung des Arbeitskolbens 11.

Zur Abführung der entsprechenden Verlustwärme und zur Deckung der Leckverluste wird das Hubvolumen der Kraftzylinder 5, 6 etwas größer gemacht als das Hubvolumen der Arbeitszylinder 9,10. Die überschüssige ölmenge wird bei jedem Arbeitshub über eine Leitung 12 zum ölsumpf 13 dadurch zurückgeführt, daß die Leitung 12 durch den Arbeitskolben 11 in Totpunktnähe nach der unter Druck stehenden Seite 10 oder 9 des Arbeitszylinders aufgesteuert wird. Die fehlende ölmenge strömt beim nächsten Saughub des Kraftkolbens 3, 4 über ein jedem Zylinder 5, 6 zugeordnetes Rückschlagventil

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14,15 zu. Das System wird also nach einigen Perioden völlig von frischem Öl durchspült. Verlustwärme und eingeschleuste Verunreinigungen werden abgeführt. Als Überlastsicherung wird jedem Kraftzylinder 5,6 ein Überdruckventil 16,17 zugeordnet.

Durch den harmonischen, annähernd sinusförmigen Kraft- und Geschwindigkeitsverlauf wird ein geräuscharmer Betrieb bei gutem Wirkungsgrad erzielt. Zürn Abfangen der Massenkräfte des Mähbalkens kann es zweckmäßig sein, den Hub des Arbeitskolbens 11 in Totpunktnähe durch federnde Anschläge beliebiger Art zu begrenzen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind, wie in F i g. 2 dargestellt, die Kraftkolben 20, 21 fliegend in den Kraftzylindern 18, 19 angeordnet. Die Kolben 20, 21 sind kugelförmig ausgebildet. Beim Arbeitshub stehen Kolben 20. 21 und Antriebsexzenter 22 in kraftschlüssiger Verbindung. Um beim Saughub eine vollkommene Füllung des Kraftzylinders 18, 19 zu gewährleisten, wird das Frischöl unter einem geringen Vordruck über Leitungen 23 zugeführt. Statt dessen kann der vollkommene Saughub aber auch durch auf die Kolben 20,21 wirkende, nicht in der Figur dargestellte Rückholfedern beliebiger Art erzielt werden. Die An-Ordnung der Rückölleitung 12 sowie der Rückschlag- und Überdruckventile 14,15.16,17 erfolgt in gleicher Weise wie in F i g. 1.

Zusätzlich ist eine Abstellvorrichtung dargestellt. Der Steuerschieber24 steht in Fig. 2 in Betriebsstellung, wobei das Frischöl den Kraftzylindern frei zufließen kann.

Nach F i g. 3 ist der Schieber 24 in Ruhestellung dargestellt. Dabei wird der Zylinder 18 gegen den Sumpf 13 über Kanal 25 kurzgeschlossen, während die Frischölzufuhr zu beiden Zylindern 18,19 durch den Schieber 24 gesperrt wird. Bei dieser Anordnung ist gewährleistet, daß der Kolben 21 immer den letzten Arbeitshub vollführt, d. h. daß der Mähbalken beim Stillsetzen immer in der gleichen Endstellung zur Ruhe kommt. Die Kolben 20,21 bleiben nach dem Abstellen beide in ihrer äußeren Totpunktlage stehen, wobei eine kraftschlüssige Berührung mit dem Antriebsexzenter 22 nicht mehr stattfindet. Es erübrigt sich darum eine mechanische Ausrückung des Antriebsexzenters 22, während der Mähbalken außer Benutzung ist.

Als Antriebswelle für den Exzenter 22 bietet sich bei Ackerschleppern bekannter Bauart die Zapfwelle an. Die Drehzahl dieser Zapfwelle ist üblicherweise etwa gleich der halben Mähbalkenfrequenz.

Fig. 4 zeigt eine Verdrängerpumpe 27 in vierzylindriger Ausführung, die bei direkter Kupplung mit der Zapfwelle 28 die für den Mähantrieb erforderliche Ölstromfrequenz liefert. An die Stelle des Exzenters 22 tritt eine elliptische Kurvenscheibe 29. die je zwei gegenüberliegende Kraftkolben 20, 20' und 21, 21' gleichsinnig radial verdrängt. Je zwei gegenüberliegende Zylinder 18, 18' und 19, 19' sind durch Leitungen 30,31 parallel geschaltet. Die übrigen dargestellten Organe 13, 14, 15, 24, 25, 7, 8. 11 und 12, 16,17 entsprechen der Beschreibung zu den Fig. 1 bis 3.

Die sternförmige Zylinderanordnung bewirkt, daß die Welle 28 von Radialkräften völlig entlastet ist.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für das hin- und hergehende Messer eines Mähwerkes, bei dem ein in einem doppeltwirkenden Arbeitszylinder geführter Kolben direkt mit dem Messer gekuppelt ist und beide Arbeitszylinderräume über je eine Leitung mit den Zylinderräumen im Hin- und Hergang angetriebener, mit ihren Saugseiten über Rückschlagventile an einen Öüsumpf angeschlossener Kolbenpumpen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubvolumen des Arbeitszylinders (9,10) geringer bemessen ist als das Fördervolumen der Pumpen (5. 6) und daß unmittelbar durch den Arbeitskolben (11) in Nähe seiner Totpunktlage an der jeweiligen Druckseite ein Niederdruck-Überströmkanal (12) zum Ölsumpf (13) aui'gesteuert wird.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch!, gekennzeichnet durch in kraftschlüssiger Verbindung mit einer Antriebsexzenterscheibe (22) stehende. fliegend gelagerte Pumpenkolben (20. 21).

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch kugelförmig ausgebildete Pumpenkolben (20.21).

4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das Frischöl mit geringem Vordruck in die Pumpenansaugleitungen (23) gefordert wird.

5. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkolben gegen den Druck von Rückholfedern bewegt werden.

6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen in die Frischölzuleitungen (23) zu den Pumpen (18,19) eingeschalteten gemeinsamen Steuerschieber (24), über den zur Stillsetzung des Mähmessers die Frischölzuleitiing zu den Pumpen unterbrochen und in dieser Stellung in der Frischölzu!eitung zu der die eine Arbeitszylinderseite (9) mit Drucköl versorgenden Pumpe (1.8) ein Nebenauslaß (25) zu dem Ölsumpf (13) aufgesteuert wird.

7. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Pumpe (27) mit sternförmig um eine elliptische Antriebskurvenscheibe (29) angeordneten Zylindern (18,18'; 19.19'). deren sich jeweils senkrecht gegenüberliegende Kolben (20, 20'; 21, 21') gleichsinnig in radialer Richtung verdrängt werden, wobei je zwei Pumpenzylinder (18, 18' bzw. 19, 19') in Parallelschaltung an je einer Druckleitung (7 bzw. 8) des Arbeitszylinders liegen.

8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (3,4) der in Boxeranordnung zueinanderliegenden Pumpen (5,6) über Pleuelstangen miteinander verbunden sind, die mit dem Zapfen eines Kurbeltriebes (2) in formschlüssiger Verbindung stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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