DE1242930B - Anordnung zur Steuerung des hydraulischen Krafthebers eines Ackerschleppers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Inta:

AMb

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KJ.: 45 a - 65/06

Nummer 1242930

Aktenzeichen; M 64615 HI/4S a

Anmetdclai: 31,JuJi 1963

Awlcgciag: 22. Juni 1967

EHc Erfindung betrifft eine Anordnung seur Steuerung des hydraulischen Kraithcbcra eines Acker· schlepper* zum Heben und Senken eines Kupflungsgcstängcs Für ein landwirtschaftliches Getli, bei dem eine Pumpe und ein Hauptstcucrventil vorgesehen S sind, welches in eine den Krafthcbcr speisende, Iq cir< Entleerungsiteltung und in eine neutrale Stellung bewegbar ist, in der das Hauptventil das im Kraftheber vorhandene Druckmittel blockiert, und welches H;iup!ste»erun|S\ientil Jb Richtung auf eüte unr.tr Entstellungen vorgespannt und entgegen dieser Vorspannung durch eine automatische Zugkraftregelung und eine automatische Höhenstellungssteuerung bewegbar ist

Es sind Ackerschlepper mit von einer hydraul!· "5 vchrti Einrichtung betätigtem Arbeitsgerät bekannt, bei denen dem hydraulischen Arbeitszylinder eine Regeleinrichtung tugecrdnet ist, welche dem Druck im Arbeitszylinder ausgcse&t ist und die Speisung des Arbcitttylindcrs mit Drucköl in der Weise »o steuert, daß jede von einer Änderung des Arbeitswiderstandes bewirkte Druckänderung Im Arbeitszylinder zu einem Heben und Senken des Arbeitsgerätes führt. Dadurch wird erreicht, daß z. B. dann, wenn sich der Arbdtswiderstand de* Gerätes ver- as mindert, der dadurch verminderte Druck im Arbcits- z/.iwuir über d:c Regeleinrichtung eine Bclüligung des. Arbcitszyltndcrs in einer solchen Richtung zur Folio hat, daß sich der Widerstand am Gerät, z. B. durch Vergrößerung der Bodcncsnsriffstlcfe. wieder

kreftrcgcJung, bei der Änderungen der Zugkraft iiü.-cH Änderungen des Arbeitsmittcidrucks festgestellt und danach kompemkn werden. Diese Aotirdnung in für Geräte ohne Bodenrad geeignet

Es sind such Anordnungen zur Steuerung dei hydraulischen Krafthebers bei Ackerschleppern begannt, bei denen dem zum Heben und Senken eine«. Kupplufigsgcst&nses dienenden Kfaftheber eine Pumpe und ein HauptsteuervcntU zugeordnet sind, ci;c in Abhiinclgkeit von den Zugkräften iuitoraatisch (ibcr eicc Ausgjeichsfeder und ein Hebebyüem im Simt« einer KonsteBthabung dieser Zugkhifte beeinflußt «herden. Das HaupWencn-cntil IaBt sich dabei Iq drei Stdtiinjen dnsieoorn, nSmricfi eine den «5 Kriifthcbcr speisende, eine Entleerangssteüung und eine neutrale Stellung, in der das im Krafthcbcr entluth^ne öl blockiert kl. Eiac Feder spinnt das Knupjvcniil auf eine seiner EndsteUungca \*or.

£1 öl aber tuch schon eine Steucrang des Kraft- so hebcrs in Abhängigkeit von der Zugkraft oder alternativ daio von der Höhenlage des an dem' Aaordnung zur Stcueruns des hydi
Kraftbeben eines Ackcrscblcppcrs

Anmelder:

MBisey-Fcrgwon Ine, Detroit, Mich. (V. Sl A.)

Vertreter:

Dijri.-Iög. F. ThicJeka, Dr.-Ing. R. During
und Dipl.-Pnys. Dt. I. FWcfcc, Patentanwälte,
München 2, Josepbspiialstr. ?

Als Erfinder benannt;
Ernest Virdco Bunting, Detroit,
Edvtrin Joseph Skiba,
Warren, Mkh. CV. St. A.)

Priorität:

V, St. v. Amerika vom 1. August 1962
(214123)

Kupplangsgcstlngc angeordneten Arbeitsgeräte* bekannt. Die beiden bierfür vorgesehenen Zugkrafitew. LafjcstcuerungsgiKtilngc wirken dabei auf ein gemeinsamem in doe EndsieUuog \<orgespannies Hauptvcntil. Dabei ist ein einziger Uroschaltbcbcl

Zugkraftregelung als auch mit einem Glied der Lagesteuerung so in Verbindung steht, daß dieser in einem Schahbcrckh die mechanische Verbindung zwischen dem Glied der Zugkraftregelung und dem Hauptvieacrvcntil und zugleich die mechanische Vcrblnduns Aschen dem Glied der Lagesteuerung end <tem Häuptsieuerventil trennt, dagegen in dem anderen Schaltbcrekh umgekehrt das Glkd der Lagesteuerung mit dem Steuerventil verbindet und die andere Verbindung löst.

Die Praxis hf.t gezeigt, daß man selbst bei gleichzeitigem Vorhandensein cioer Zugfcrafrregel· and einer Hohcnia^cnstcacrungsctnrkhtung nicht aiko im Betrieb vorkommenden Verhältnissen gerecht wcrdiD kamt.

Um hler Abhilfe na schaffen, ski» die Erfindung bei einer Anordnung der eingangs bezeichneten Gattung vor, daß das Hauptueuerveniil zusätzlich zu der ZugVraftreielunc, una HohcnstcllungsMeuerung von einer auf den Druck in der Leitung des hydraulischen Krafihtfbont injpred»enden Steuereinrichtu^

betätigbar ist. Durch diese neue Anordnung hat man es bei Verwendung nur eines gemeinsamen Steuerventils in der Hand, den verschiedensten Verhältnissen Rechnung zu tragen. So ist es z. B. möglich, wahlweise die Zugkraftregelung oder die Lagesteuerung in üblicher Weise zur Wirkung zu bringen. Dabei hat aber der Schlepperfahrer auf Grund der neuen Anordnung die Möglichkeit, bei den beiden Steuerungsarten den maximalen hydraulischen Druck im Kraftheber mit Hilfe der Drucksteuerung willkürlich auf einen vorbestimmten Wert zu begrenzen. Auf der anderen Seite kann der Schlepperfahrer bei einem nachgezogenen Ackergerät mit Hilfe des Krafthebers ein Teil des Gerätegewichts auf die Antriebsachse des Ackerschleppers übertragen, um dessen Zugkraft zu erhöhen. Mit der neuen Anordnung ist dies in einfacher Weise möglich, indem mit Hilfe der Drucksteuerung der übertragene Gewichtsanteil genau eingestellt und automatisch eingehalten werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 zeigt den hinteren Teil eines Ackerschleppers mit Kraftheber, Dreipunktanschlüssen und nachgeschlepptem Bodenbearbeitungsgerät;

F i g. 2 zeigt in größerem Maßstab den hinteren Teil des Ackerschleppers, zum Teil geschnitten, mit den Einstellelementen der neuen Anordnung;

F i g. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß der Erfindung.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist in Fig. 1 ein Anwendungsfall der Erfindung angedeutet. Es handelt sich um ein von einem Ackerschlepper T mit Hilfe einer Zugstange 25 nachgezogenes Bodenbearbeitungsgerät 32 mit eigenen Stützrädern 37 und hydraulischem Verstellzylinder 35. Von der an sich bekannten Dreipunktaufhängung werden hier nur die beiden unteren Lenker 22 benutzt, an deren hinteren Enden die Zugdeichsel 20 abgestützt ist, welche sich nach vorn in die Zugstange 25 fortsetzt. Die Zugstange 25 und die unteren Lenker 22 sind bei 26 bzw. bei 23 an einem parallel zur Fahrtrichtung gegen die Kraft der Federn 40 verschiebbaren Rahmen 24 angelenkt. Die

eefld#g-

Hubstangen 78 sind üben nicht, wie beim normalen Dreipunktgestänge, direkt an den Hubarmen des Krafthebers angelenkt, sondern an zwei Lenkern 60, die am Schlepperheck gelagert sind. An diesen Lenkern 60 greifen die auf der Hubwelle 58 befestigten Hubarme 59 (F i g. 2) an. Die Hubwelle wird unier der Wirkung des hydraulischen Krafthebers 52, 53 (Fig. 2) gedreht.

In dem dargestellten Beispiel kann ein Teil des Gewichtes des Gerätes 32 auf den Ackerschlepper T mit Hilfe der beschriebenen Aufhängung und des Krafthebers übertragen werden, was weiter unten noch näher erläutert wird.

Der Krautheber 52, 53 wirkt mit seinem nur einseitig hydraulisch beaufschlagbaren Stößel 56 auf einen Kraftarm 57 der Hubwelle 58. Sein Speisekreis umfaßt eine Pumpe 50 in einem Ölbehälter 51 und eine Vendlemrichtung 62 mit einem durchbohrten verschiebbaren Hauptsteuerventilkörper 63 (F i g. 3), welcher die Verbindung zwischen der Ventildruckkammer 66 und der Ventilabflußkammer 65 steuert.

Von der Druckleitung der Pumpe 50 zweigt vor dem Ventil 62 die Speiseleitung 67 für den Kraftheber 52, 53 ab. Wenn sich der Schieber 63 in der neutralen Mittelstellung befindet, sind beide Kammern 65, 66 gesperrt, so daß kein Öl zur Saugseite der Pumpe gelangen und kein Öl aus der Speiseleitung 67 über die Kammer 66 abfließen kann. Bewegt sich der Schieber aus dieser Stellung nach unten, kann öl aus der Leitung 67 durch die Kammer 66 und den

ίο Schlitz 68 in den Behälter 51 (Fig. 2) austreten. Der Krafiheber bewegt sich in Richtung »Senken«. Wird der Ventilschieber 63 nach oben bewegt, bleibt die Kammer 66 geschlossen, während die Pumpe über Kammer 65 und Schlitze 69 ansaugen und in Leitung 67 drücken kann. Der Kraftheber arbeitet dann in Richtung »Heben«.

Die Schlitze 68 bzw. 69 können so ausgebildet sein, daß sie bei zunehmender Auswanderung des Schiebers 63 aus der Mittelstellung einen zunehmenden Strömungsquerschnitt freigeben. Der Ventilschieber 63 ist nachgiebig mit einer Ventilstange 70 verbunden und wird durch eine Feder 74 nach oben, d. h. in Richtung »Heben«, also in die die Kammer 66 sperrende Stellung vorgespannt. Die Ventileinrichtung 62 umfaßt in dem dargestellten Beispiel noch eine Dämpfungseinrichtung 165 mit Einstellvorrichtung 169,170. Diese sind nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung und bedürfen daher auch keiner weiteren Erläuterung.

Das Hauptsieuerveniil 62 bzw. sein Hauptsteuerschieber 63 kann gemäß der Erfindung entgegen der Wirkung der Vorspannfeder 74 durch eine Zugkraftregelung, eine Höhenstellungs- oder Lagesteuerung und eins auf den Druck in der Leitung 67 des Krafthebers 52, 53 ansprechende Drucksteuereinrichtung betätigt werden. Die einzelnen Steuereinrichtungen können in verschiedener Weise ausgebildet sein. Im dargestellten Beispiel wirken sie alle auf ein gemeinsames Zwischenglied 76 in Form eines bei 77 gelagerten zweiarmigen Hebels ein. der die Ventilstange 70 nach unten entgegen der Federspannung verschieben kann.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Zugkraft von dem axiai gegen die Kraft der Feder 40 verschiebbaren Rahmen 24 mit Hilfe eines Winkelhebels 89 abgeleitet. Dessen Bewegungen

^ργΗρπ über QestängegK^prfa^r SS sowie 82 _und__83_ auf einen Einstellarm 81 übertragen, der mit einem Ende über einen Lenker 84 und eine Leerwegverbindung 86 auf das eine Ende des Zwischengliedes 76 einwirken kann, und zwar auf Grund der Leergangverbindung 86 nur in einer Richtung, entgegen der Kraft der Feder 74. Der Einstellann 81 weist eine Ausnehmung 97 auf, in welche die Rolle 96 einer Einstellscheibe 94 eingreift, um die Lage des Einsiellarmes 81 über den Handhebel 75 und die Welle 92 zu bestimmen.

Die Einstellscheibe 94 weist auf ihrer anderen Seite eine zweite Rolle 100 auf, die auf das eine Ende eines Einstellhebels 101 einwirkt, welcher zu der Lagesteuerung gehört. Die jeweilige Lage des am Schlepper angekoppelten Gerätes wird im dargestellten Ausführungsbeispiel an dem Arm 57 der Hubwelle 58 mit Hilfe eines Fühlhebels 107 abgetastet. Der abgetastete Wert wird über ein normalerweise steifes Federglied 103 auf den Einstellhebel 101 übertragen, dessen anderer Arm über eine Verbindungsstange 104 mit Stift/Schlitzverbindung 105

ebenfalls auf das Zwischenglied 76 einwirken kann, und zwar wiederum nur in einer Richtung, der Kraft der Feder 74 entgegen.

Die dritte Steuerung, nämlich die Drucksteuerung, umfaßt im dargestellten Ausführungsbeispiel eine hydraulische Betätigungseinrichtung B mit in einer Zylinderbohrung 110 spielendem Servokolben 112, der durch eine Rückführfeder 114 beaufschlagt sein kann und mit seinem Stößel 113 ebenfalls auf das Zwischenglied 76 in Richtung entgegen der Feder 74 einwirken kann. Die Betätigungseinrichtung B steht über eine Abzweigleitung 124 mit der Speiseleitung 67 des Krafthebers 52, 53 in Verbindung, und zwar über eine Druckfühleinrichtung A und ein Filter 125. Die Druckfühleinrichtung/4 umfaßt im dargestellten Beispiel einen dem Druck in der Leitung 67 und der Gegenwirkung einer Feder 126 ausgesetzten Ventilschieber 118 mit konischem Schieberkopf 119, der die Verbindung zwischen der Speiseleitung 67 und der Betätigungseinrichtung B bzw. zwischen dieser und einer Abflußöffnung 123 mit Drosselbohrung 123 ö, die in den Ölsumpf51 führt, steuert. Der einstellbare Anschlag 140 α begrenzt die Bewegung des Schiebers 118 nach rechts in Fig. 3, während der Schieber über einen verjüngten Abschnitt auf einen Stößel 130 und durch diesen auf den Federteller 129 einwirkt. Das andere Ende der Feder 126 stützt sich auf einem Widerlager 1.31 ab, das über die Gestängeverbindung 140 willkürlich verschoben werden kann.

Zur Einstellung der Federkraft der Feder 126 dient im dargestellten Beispiel der Handhebel 132, der über die Hohlwelle 134 auf eine Kurbelscheibe 135 einwirkt, an welcher die Stellstange 137 angelenkt ist. Diese wirkt über einen Winkelhebel 138 auf die Gestängeverbindung 140 ein.

Für bestimmte, hier nicht interessierende Verhältnisse ist noch eine weitere Einstellvorrichtung 150,155 vorgesehen, die ebenfalls auf das Zwischenglied 76 einwirken kann.

Man erkennt, daß je nach der Stellung des Handhebels 75 auf dem Einstellquadranten 75 α der Sollwert der Zugkraft oder der Sollwert der Gerätehöhenstellung in einem durch die Quadrantenbereiche bestimmten Umfange verändert werden können. Innerhalb des jeweils eingestellten Bereiches dir. SfcMiflrnnor pnforpfitisch, ym (lon in fW

Soll-Lage blockierten Kraflheber bei sich ändernden Verhältnissen so zu beeinflussen, daß der SoIl-Zustand automatisch wieder eingestellt wird. Zusatzlieh kann der Sollwert des hydraulischen Druckes im Kraftheber 52, 53 mit Hilfe des Handhebels 132 und der Feder 126 eingestellt werden, wobei die Betätigungseinrichtung JS die beiden anderen Steuersysteme übersteuern kann. Wenn beispielsweise während der Zugkraftregelung der hydraulische Druck in dem Kraftheber den durch die Feder 126 vorgegebenen Wert übersteigt, wird der Ventilschieber zurückgedrückt, so daß Drucköl in zunehmendem Maße aus der Mündung 121 der Zweigleitung in die Zylinderbohrung 110 gelangen kann. Der Kolben drückt dabei das Zwischenglied 76 unabhängig von der Stellung des Gestänges der Zugkraftregelung nach unten, wobei der Hauptsteuerschieber 63 über seine Neutralstellung in die untere Stellung gelangt, in welcher Öl aus der Leitung 67 in die Kammer 66 und aus den Schlitzen 68 strömen kann, bis der Ventilschieber 118 wieder schließt. Sinkt der Druck dagegen unter den Sollwert ab, wandert Schieber 118 nach rechts, bis Öl aus der Betätigungseinrichtung B hinter dem Schieberkopf durch die Drosselöffnung 123 α verzögert abströmen kann.

Ein Druckbegrenzerventil 141,144 sorgt für eine Druckentlastung, wenn z. B. der Schieber 118 in der linken Stellung in F i g. 3 ankommt. Das Ventil 141 ist so ausgebildet, daß es bei einem hohen Druck anspricht, nach dem Ansprechen aber erst bei einem sehr niedrigen Systemdruck wieder schließt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Steuerung des hydraulischen Krafthebers eines Ackerschleppers zum Heben und Senken eines Kupplungsgestänges für ein landwirtschaftliches Gerät, bei dem eine Pumpe und ein Hauptsteuerventil vorgesehen sind, welches in eine den Kraftheber speisende, in eine Entleerungsstellung und in eine neutrale Stellung bewegbar ist, in der das Hauptventil das im Kraftheber vorhandene Druckmittel blockiert, und welches Hauptsreuerungsventil in Richtung auf eine seiner Endstellungen vorgespannt und entgegen dieser Vorspannung durch eine automatische Zugkraftregelung und eine automatische Höhenstellungssteuerung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptsteüerventil (63) zusätzlich zu der Zugkraftregelung (24, 89, 83, 81) und Höhenstellungssteuerung (107, 103, 101) von einer auf den Druck in der Leitung des hydraulischen Krafthebers (52, 53) ansprechenden automatischen Steuereinrichtung (A) betätigbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugkraftregelungs- und Höhenstellungssteuerungs-Einrichtung mit dem Hauptsteuerventil (63) über eine nur in Richtung entgegen der Vorspannung (Feder 74) dieses Ventils wirksame Stift-Schlitz-Verbindung (84, 86,104, 105) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 1119 579,
864;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1082442;
österreichische Patentschrift Nr. 170512:
USA.-?atentschrift Nr. 3 002571.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 607/128 6.07 © Bundesdruckerei Berlin