DE1174555B - Automatische Steuereinrichtung fuer den hydraulischen Kraftheber eines Ackerschleppers zur Einhaltung einer konstanten Arbeitstiefe von an dem Ackerschlepper angebauten landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgeraeten - Google Patents

Automatische Steuereinrichtung fuer den hydraulischen Kraftheber eines Ackerschleppers zur Einhaltung einer konstanten Arbeitstiefe von an dem Ackerschlepper angebauten landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgeraeten

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DE1174555B
DE1174555B DEZ9185A DEZ0009185A DE1174555B DE 1174555 B DE1174555 B DE 1174555B DE Z9185 A DEZ9185 A DE Z9185A DE Z0009185 A DEZ0009185 A DE Z0009185A DE 1174555 B DE1174555 B DE 1174555B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: AOIb
Deutsche KL: 45 a-65/06
Nummer: 1174555
Aktenzeichen: Z 9185III/45 a
Anmeldetag: 20. Januar 1962
Auslegetag: 23. Juli 1964
Die Erfindung betrifft eine automatische Steuervorrichtung für die Arbeitstiefe von landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgeräten, die an Ackerschlepper angebaut und durch einen hydraulischen Kraftheber gehalten werden. Der Anbau wird gewöhnlich durch ein Dreipunktgestänge nach DIN 9674 vorgenommen. Dieses überträgt eine horizontale und vertikale Kraftkomponente (Zugkraft) auf den Schlepper. Die vertikale Komponente wirkt im allgemeinen dem Gewicht des Gerätes entgegen. Der nach unten gerichteten Differenzkraft zwischen Gewicht und vertikaler Komponente wirkt der Kraftheber bei Geräten ohne Bodenführung entgegen. Der Arbeitsdruck im Kraftheberzylinder ist ein Maß für die Größe der Differenzkraft. Sie ändert sich mit der Eindringtiefe des Gerätes und mit der Beschaffenheit des zu bearbeitenden Bodens. Änderungen der Eindringtiefe und damit der Zugkraft treten in unebenem Gelände, z. B. bei Vorhandensein von Querwellen und in Gelände unterschiedlicher Bodendichte, auf.
Aufgabe einer hydraulischen Steuervorrichtung für Kraftheber von landwirtschaftlichen Geräten an Schleppern ist es, die Eindringtiefe des Gerätes oder dessen Zugkraft konstant zu halten.
Die Änderungen der Eindringtiefe können sehr kurzzeitig sein und in schneller Folge auftreten. Demzufolge besteht die besondere Aufgabe der Erfindung darin, eine Steuervorrichtung mit besonders schneller Ansprechzeit zu schaffen.
Es ist bereits eine hydraulische Aushebevorrichtung bekannt, bei der die Arbeitstiefe des Gerätes durch die Höhe des Druckes im Arbeitszylinder bestimmt wird und bei der Ventile vorgesehen sind, die durch Druckänderungen im Arbeitszylinder gesteuert werden und einen bestimmten Druck im Arbeitszylinder aufrechterhalten. Außerdem geben diese Ventile beim eingestellten Arbeitsdruck einen Niederdrucküberlauf frei; beim Absinken des Druckes schließen sie diesen Überlauf, und die Pumpe fördert Drucköl in den Arbeitszylinder.
Das Steuerventil der bekannten Aushebevorrichtung steht einseitig unter der Wirkung des vollen Arbeitsdruckes. Eine Feder hält den Kolben des Ventils im Gleichgewicht. Diese Feder muß entsprechend stark sein und bedingt deshalb einen großen Kolbendurchmesser. Dieser hat aber große Reibung des Kolbens und Trägheit der Regelung zur Folge.
Eine weitere hydraulische Aushebevorrichtung für Ackerschlepper ist bekannt, in welcher die Arbeitstiefe des Gerätes durch den Druck im Arbeitszylinder bestimmt wird. Ein federbelastetes Differentialkolbenventil wird von dem Arbeitsdruck beaufschlagt. Der
Automatische Steuereinrichtung für den
hydraulischen Kraftheber eines Ackerschleppers
zur Einhaltung einer konstanten Arbeitstiefe von an dem Ackerschlepper angebauten
landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgeräten
Anmelder:
Zahnradfabrik Friedrichshafen
Aktiengesellschaft, Friedrichshafen
Als Erfinder benannt:
Siegfried Winkelmann, Tettnang
Ringraum zwischen den Differentialkolben ist durch ein Rückschlagventil vom Arbeitszylinder getrennt. Das Ventil wirkt auch als Pumpenregelventil. Die Pumpe fördert also erst Drucköl in den Zylinder, wenn der Druck dort unter den Leerlaufdruck gesunken ist. Um den unteren Grenzdruck im Arbeitszylinder zu erhöhen, müßte man den Leerlaufdruck der Pumpe durch Verstärken der Ventilfeder erhöhen. Dadurch wird wiederum die Trägheit der Regelung vergrößert.
Der Arbeitszylinder einer Ausführungsform der bekannten Aushebevorrichtung steht über ein Rückschlagventil mit der Druckpumpe in Verbindung. Das Pumpenregelventil wird außer vom Druck im Arbeitszylinder des Krafthebers auch vom Druck in der Pumpenleitung gesteuert. Beide genannten Merkmale der bekannten Vorrichtung sind nachteilig, wenn die Pumpe mehrere Verbraucher beliefern soll, die in gleicher Weise druckgeregelt werden wie der Kraftheber. In diesem Fall müßte für jeden Verbraucher ein eigenes Pumpenregelventil vorgesehen sein, um eine Beeinflussung aller Verbraucher durch den jeweils in der Pumpenleitung herrschenden Druck zu verhindern.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Vorrichtungen. Sie besteht darin, daß der den Arbeitsdruck einstellende gefederte Steuerschieber in an sich bekannter Weise zwei Kolben verschiedenen Durchmessers aufweist, welche einen mit dem Druckraum des Krafthebers verbundenen Raum zwischen sich einschließen, und daß zwei gleichgroße Kolben des Steuerschiebers zwischen sich einen Raum einschließen, der in den verschiedenen Stellungen des Steuerschiebers wahlweise mit
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Claims (1)

  1. 3 4
    dem Ölbehälter oder mit der Druckölpumpe ver- durch Hebung des Bodens hinter dem Pflug verbunden ist. ursacht wird. Das ist kinematisch dasselbe, als wenn Nach der Erfindung ist ferner ein durch den der Schlepper sich nach hinten neigt um eine Stei-Steuerschieber gesteuertes Pumpenregelventil vor- gung zu befahren. Es ist ersichtlich, daß sich der handen, dessen Ventilraum je nach Stellung des 5 Kraftheberkolben aus dem Zylinder heraus in die kleinen Steuerschieberkolbens mit dem Behälter oder strichpunktiert gezeichnete Lage bewegt hat. Sobald mit dem Druckraum des Krafthebers verbunden ist. der Druck im Zylinder 7 sinkt, bewegt sich der Dieses Pumpenregelventil kann bei Vorhandensein Schieberei bis K3 nach links, und die Pumpe förmehrerer druckgeregelter Verbraucher an mehrere dert Drucköl in den Zylinder 7, bis der ursprüngliche Steuerventile angeschlossen werden und ist dadurch io Druck wiederhergestellt ist. Der Pflug behält also mehrfach verwendbar. seine neue Winkellage gegenüber dem nach hinten Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der geneigten Schlepper bei und dringt nicht tiefer in nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung den Boden ein.
    enthalten. Diese stellt ein Ausführungsbeispiel der Befährt der Schlepper eine Senke, so tritt umErfindung dar, und zwar zeigt sie die Steuervorrich- 15 gekehrt eine Druckerhöhung im Zylinder 7 ein. Der tung in einem Schema. Schieber wandert nach rechts und gibt die Leitung In einem Gehäuse 1 ist ein Steuerschieber 2 mit 12 frei. Es strömt öl aus dem Zylinder 7 ab, bis der den Steuerkolben Kl, Kl, K3 angeordnet. Die- ursprüngliche Arbeitsdruck wiederhergestellt ist. Der ser Steuerschieber ist durch eine einstellbare Druck- Pflug wird also durch den sich nach vorn neigenden feder 3 belastet. Außerdem greift eine in Pfeilrich- 20 Schlepper nicht ausgehoben, sondern behält seine tung bewegliche Handverstellung 10 ein. Zwischen Arbeitstiefe bei.
    Hydraulikpumpe 4 und Steuerschieber 2 ist ein Die einstellbare Drossel 9 dient zur Einstellung
    selbsttätiger Pumpenregler 5 angeordnet der Empfindlichkeit der Regelung.
    Die Pumpe 4 fördert Drucköl über den Pumpen- Die beschriebene Funktion setzt voraus, daß im
    regler 5 zum Steuerzylinder 1. Gibt der Steuerkolben 25 notwendigen Augenblick der erforderliche Öldruck
    Kl den Weg 14 frei, d. h. steht er etwas weiter links zur Verfügung steht. Läuft nun die Pumpe immer
    als gezeichnet, so fließt das Drucköl über die Leitung unter vollem Druck, so bedeutet dies einen Leistungs-
    11 zum Kraftheberzylinder 7. Außerdem gelangt das verlust, der sich in starker Erwärmung und öl-
    Drucköl über die einstellbare Drossel 9 in den Raum schäumen zeigt. Es ist also ratsam, die Pumpe nur
    20 zwischen Kolben Kl und K3. Wird der Steuer- 30 dann gegen Druck arbeiten zu lassen, wenn das öl
    schieber gegen die Feder nach rechts bewegt, so benötigt wird.
    sperrt der Kolben Kl die Leitung 14, und der KoI- Zu diesem Zweck ist in der Druckleitung 14 der benKl gibt die Leitung 12 frei, so daß das öl aus Pumpenregler 5 eingeschaltet, der vom Steuerdem Zylinder 7 in den Behälter 13 zurückfließen schieber 2 über Steuerkanten des Kolbens A3 gekann. 35 steuert wird. Im Raum 22 des Pumpenreglers 5, zwi-Der Kolben K 2 ist im Durchmesser größer als sehen Zylinder 23 und Kolben 24, ist eine Druck- K 3. Dieses bedeutet, daß durch den Öldruck ρ eine feder 14 angeordnet, die die Einstellung des Überresultierende Kraft Pd in Richtung Feder 3 entsteht. laufdruckes gestattet, wenn die gesamte Fördermenge Die Größe dieser Gleichgewichtskraft wird mittels der Pumpe über die Leitungen 16 a und 16 zum öleiner Schraube 6 durch Anspannen der Feder 3 auf 40 behälter zurückgeführt werden muß.
    einen Sollwert eingestellt. Es ist Wird der Steuerschieber 2 nach links bewegt, und
    gibt der Kolben K1 die Leitung 14 frei, so wird der
    Pd = ρ π (dl — df). Kanal 17 durch den Kolben K 3 geschlossen und der 4 Kanal 18 geöffnet. Damit wirkt der volle Druck des Für die selbsttätige Regelung wird die Hand- 45 Krafthebers 7 im Pumpenregler in gleicher Richtung verstellung 10 ausgerastet. Damit schwimmt der mit der Kraft der Feder 15 und sperrt den Auslaß Steuerschieber im Gleichgewicht, gehalten von der in die Leitung 16 a. Die Pumpe fördert dann öl Federkraft 3 und der resultierenden Kolbenkraft Pd. unter Druck in den Zylinder 7. Gleitet der Steuer-Wenn der Schlepper von der Ebene auf eine schieber 2 in seine Nullage zurück, so wird gleich-Bodenerhebung oder Steigung übergeht, so tritt zu- 50 zeitig, wenn die Leitung 14 abgesperrt wird, auch der nächst eine Veränderung der gegenseitigen Lage von Kanal 18 gesperrt und der Kanal 17 geöffnet. Über Schlepper und Anhängergerät ein. Ein angehängter die Leitung 16 a kann sich dann der Pumpenregler Pflug z. B. dringt nicht sorfort tiefer in den Boden entspannen, und die Pumpe arbeitet dann mit Überein. Dazu müßte er zunächst einen gewissen Wider- laufdruck weiter. Zum Abschneiden von Druckstand des Bodens überwinden. Der Schlepper dreht 55 spitzen und zur Druckbegrenzung ist das Überdrucksich dagegen im Uhrzeigersinn, um seine Hinter- ventil 8 eingeschaltet,
    achse M, während die Längsachse des Pfluges gleich- ...
    bleibt, oder sich um einen Winkel im Uhrzeigersinn Patentansprüche:
    dreht, der kleiner ist als die Schlepperlängsachse. Die 1. Automatische Steuereinrichtung für den Folge ist, daß der Kolben 28 im Kraftheberzylinder 7 60 hydraulischen Kraftheber eines Ackerschleppers nach rechts wandert, was eine Drucksenkung im zur Einhaltung einer konstanten Arbeitstiefe von Zylinder zur Folge hat. an dem Ackerschlepper angebauten landwirtin der Zeichnung sind das in drei Punkten 25, schaftlichen Bodenbearbeitungsgeräten, wobei die 26, 27 des Schleppers aufgehängte Gestänge und der Steuervorrichtung einen den Druck im Aushebe-Pflug G schematisch mit angezogenen Linien dar- 65 zylinder regelnden federnden Steuerschieber aufgestellt. Die strichpunktierten Linien stellen das Ge- weist, welcher vom Drucköl im Aushebezylinder stange in einer höheren Lage des Pfluges dar. Es beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichwird angenommen, daß die höhere Lage des Pfluges net, daß der Steuerschieber(2) in an sich be-
    kannter Weise Differentialkolben(is:2, K 3) aufweist, welche einen mit dem Druckraum des Krafthebers (7) verbundenen Raum (20) zwischen sich einschließen, und daß zwei gleichgroße Kolben (Kl, K2) des Steuerschiebers zwischen sich einen Raum (21) einschließen, der mit dem Druckraum des Krafthebers (7) verbunden ist und der durch Verstellen des Steuerschiebers (2) wahlweise mit dem Ölbehälter (13) oder mit der Druckölpumpe (4) verbunden ist.
    2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch den Steuerschieber (Kolben K3) gesteuertes Pumpenregelventil (5) vorhanden ist, dessen Ventilraum (22) je nach Stellung des kleinen Steuerschieberkolbens (K 3) mit dem Behälter (13) oder mit dem Druckraum (20) verbunden ist.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschriften Nr. 1084 071, 876 929, 068;
    österreichische Patentschrift Nr. 170 512;
    britische Patentschrift Nr. 548 451.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    409 637/138 7.6+ ® Bundesdruckerei Berlin
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