DE1279405B - Steuervorrichtung fuer die hydraulische Hebeanlage eines Ackerschleppers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

AOIb

Deutsche Kl.: 45 a - 65/06

Nummer: 1279 405

Aktenzeichen: P 12 79 405.7-23 (D 46255)

Anmeldetag: 15. Januar 1965

Auslegetag: 3. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft eine an einem Schlepper angebrachte Steuervorrichtung für die selbsttätige Zugkraftregelung und Höhenlagesteuerung von einem an einem mit hydraulischer Hebeanlage ausgerüsteten Ackerschlepper mittels einer Dreipunktaufhängung angebauten Bodenbearbeitungsgerät, mit zwei Pumpen zur Versorgung der Hebeanlage und Steuervorrichtung und mit einem Stellgestänge, dessen Einstellung die Fördermenge zur Beaufschlagung der Hebeanlage steuert und dessen Schwenkbereich zur Höhenlageregelung der Höhenlage des Bodenbearbeitungsgerätes proportional ist.

Es sind bereits verschiedene Steuervorrichtungen für den hydraulischen Hubzylinder zum Anheben und Absenken eines an einem Ackerschlepper angebauten Bodenbearbeitungsgerätes bekanntgeworden. Dabei ist regelmäßig ein Stellgestänge zur Einstellung der Höhenlage vorgesehen, das über ein Ventil die Druckbeaufschlagung des Hubzylinders steuert. Ferner sind dabei regelmäßig zwei Rückführgestänge vorgesehen, von denen das eine zur Höhenlageregelung mit der Gelenkwelle verbunden ist, an dem der Hubzylinder angreift, und das andere mit dem oberen Lenker der Dreipunktaufhängung verbunden ist, so daß die Verschiebung dieses Steuergestänges ein Maß für den Arbeitswiderstand des Bodenbearbeitungsgerätes ist. Außerdem ist ein Umschalthebel zur Umschaltung von der automatischen Höhenlageregelung in die automatische Zugkraftregelung vorgesehen. Dabei sind die beiden Rückstellgestänge derart mit dem hydraulischen Steuerkreis verbunden, daß je nach Einstellung des Umschalthebels die Regelung entweder auf konstante Höhenlage oder konstante Zugkraft bewirkt wird (deutsche Auslegeschrift 1129 751).

Ferner ist es bekannt, die hydraulische Hebeanlage zur Versorgung mit Druckmittel mit zwei Pumpen auszurüsten. So wird beispielsweise von einer Hauptpumpe der Hubzylinder beaufschlagt, während eine Hilfspumpe dazu dient, den Druck im Steuersystem aufrecht zu halten und Druckverluste zu vermeiden, die beispielsweise bei angehobenem Bodenbearbeitungsgerät zu einem unbeabsichtigten Absinken führen könnten (französische Zusatzpatentschrift 74 960). Andererseits ist es auch bekannt, mit einer Hilfspumpe den Zylinderraum des zur Steuerung des Hubzylinders dienenden Ventilschiebers unter Druck zu halten (USA.-Patentschrift 3 064 426).

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (USA.-Patentschrift 3 002 571) dient die Hilfspumpe zur Druckversorgung des Steuerkolbens für die Druckregelvorrichtung. Der Hubzylinder wird dabei aus-

Steuervorrichtung für die hydraulische
Hebeanlage eines Ackerschleppers

Anmelder:

Dowty Hydraulic Units Limited,
Arie Court, Cheltenham, Gloucester
(Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

2000 Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Thomas Desmond Hudson Andrews,
Leckhampton Hill, Cheltenham, Gloucester
(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 16. Januar 1964 (2009)

schließlich von der Hauptpumpe versorgt. Die Druckölversorgung des Hubzylinders erfolgt durch die Einstellung eines Gestänges, das mit einem Ventilschieber verbunden ist. Dabei kann das Gestänge aus einer neutralen Stellung heraus nach rechts und links zum Absenken und Anheben des Bodenbearbeitungsgerätes herausbewegt werden, wobei der Einstellschwenkbereich der Höhenlage des Bodenbearbeitungsgerätes proportional ist. Das Bodenbearbeitungsgerät kann somit auf jede beliebige Zwischenstellung eingestellt werden.

Bei den bekannten Vorrichtungen hat sich als nachteilig erwiesen, daß bei der Auslegung der Pumpe für eine gewünschte Stellgeschwindigkeit zur Höhenlageregelung, die einen großen Hubweg erfordert, die Pumpenleistung beim Umschalten auf Zugkraftregelung, bei der nur kleine Hübe erforderlich sind, zu groß ist. Deshalb neigen diese Pumpen während der Zugkraftregelung zur Unstabilität und übermäßigen Erwärmung. Deshalb besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, diese Nach-

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teile zu vermeiden und die Bedienung der Hebeanlage möglichst einfach zu halten. Diese Aufgabe wird bei der Steuervorrichtung der eingangs geschilderten Art dadurch erfindungsgemäß gelöst, daß das Stellgestänge beim Schwenken beidseitig über den zum Betrieb der Anlage mit der Hauptpumpe dienenden Schwenkbereich hinaus an einer Betätigungsstange angreift, durch die eine den Förderstrom der Hauptpumpe unterstützende Hilfspumpe zugeschaltet wird.

Tätigkeit tritt. Somit zeichnet sich die erfindungsgemäße Steuervorrichtung durch eine einfache und zweckmäßige Bauweise bei erweiterten Betriebsfunktionen aus.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Dreipunktaufhängung zum Anbau eines

auf der Hubwelle 14 aufgekeilt ist, so daß beim Verschieben des Kolbens 18 die Welle 14 gedreht und die Hubarme 13 gesenkt oder gehoben werden.

Die Höhenlage- und Zugkraftregelung schließt zwei Steuerhebel 21 und 22 ein. Der Steuerhebel 21 ist mit einem Block 21 α versehen, der bei 23 drehbar in einem festen Teil 24 des Schleppers gelagert ist. Der Block 21 α weist einen Ausschnitt 25 auf, in dem ein Drehzapfen 26 für den Hebel 27 sitzt. Der

Dadurch ist der Vorteil vermittelt, daß durch ein- io Drehzapfen 26 greift außerdem an einem in einer faches Verschwenken des Stellgestänges von Hand Betätigungsstange 29 vorgesehenen Schlitz 28 ein. in beiden Richtungen von der neutralen Stellung aus Das untere Ende des Hebels 27 ist bei 30 an einer das Bodenbearbeitungsgerät zunächst langsam an- Stange 31 einer Federeinrichtung 32 drehbar angegehoben bzw. abgesenkt und beim Weiterschwenken lenkt. Das Gehäuse 33 der Federeinrichtung ist bei schnell angehoben bzw. abgesenkt wird, da in diesem 15 34 an dem die Fördermenge verändernden Steuererweiterten Schwenkbereich die zweite Pumpe in glied, nämlich dem Hebel 35 einer verhältnismäßig

kleinen Pumpe 36 mit veränderlicher Fördermenge angelenkt. Zwischen der Gelenkverbindung 34 und einem anderen gehäusefesten Teil 38 des Schleppers ist ein Stoßdämpfer 37 angeordnet.

Die Pumpe 36 mit veränderlicher Fördermenge liefert Druckflüssigkeit durch eine Leitung 39 zum Arbeitszylinder 11 der Hebeanlage. Außerdem ist eine Pumpe 40 mit konstanter Fördermenge vorBodenbearbeitungsgerätes an einem Schlepper und 35 gesehen, die eine etwas größere Leistung als die F i g. 2 eine schematische Darstellung der Steuer- Pumpe mit veränderlicher Fördermenge hat. Der vorrichtung für selbsttätige Zugkraft- und Höhen- Betrieb der Pumpe 40 mit konstanter Fördermenge lageregelung. wird von dem Ventil 41 gesteuert, das durch die

Gemäß den Zeichnungen trägt der Schlepper 1 an Stange 29 betätigt wird. Wenn diese Pumpe zueinem hinteren Gehäuse 2 eine Dreipunktaufhän- 30 geschaltet ist, dann wird Druckflüssigkeit durch eine gung3 zum Anbau eines landwirtschaftlichen Ge- Leitung 42 gefördert, welche hinter der Pumpe 36 rätes, z.B. eines Pfluges (nicht gezeigt). Die Auf- mit veränderlicher Fördermenge eine Verbindung mit hängung 3 umfaßt zwei untere Lenker 4 und 5, der Leitung 39 herstellt. Der Steuerhebel 21 ist in welche bei 6 an dem Gehäuse 2 angelenkt sind. Eine einem Segmentbogen 43 verschiebbar und befindet schwenkbare Verbindung dieser beiden unteren Len~ 35 sich gemäß der Zeichnung in seiner mittleren Stelker 4 und 5 mit dem Bodenbearbeitungsgerät ist bei lung. Der Steuerhebel ist von der mittleren Stellung 7 bzw. 8 vorgesehen. aus in die eine oder andere Richtung verschiebbar,

Die Aufhängung wird von einem Arbeitszylinder um den Pflug anzuheben bzw. abzusenken, und zwar 11 gesteuert, der in dem Gehäuse 2 untergebracht in einem ersten Bereich für langsame Stellgeschwinist, wobei die Hubstangen 12 die unteren Lenker 4 40 digkeit des Zylinders. Wenn der Steuerhebel 21 aber und 5 jeweils mit einem Hubarm 13 verbinden, der auf das Ende 44 oder das Ende 45 bewegt wird, so auf einer Hubwelle 14 befestigt ist. Die Hubwelle ist
in dem Gehäuse 2 gelagert und liegt quer zu dem
Schlepper.

Ferner ist ein oberer Lenker 15 vorgesehen, der bei 9 an dem Bodenbearbeitungsgerät angelenkt und bei 10 mit einem Rückstellgestänge 16 gelenkig verbunden ist, das die beiden Stangenteile 16 a und 16 b aufweist, die gelenkig miteinander verbunden sind. Das Gestänge 16 erstreckt sich durch eine öffnung 2 a des Gehäuses 2 hindurch zum Inneren des Gehäuses, wo es mit der in F i g. 2 gezeigten Steuervorrichtung verbunden ist.

Außerhalb des Gehäuses 2 arbeitet das Gestänge
16 in bekannter Weise mit einer Ausgleichsfeder 17 55 dem Kulissenschieber 49 im Eingriff; dieser wird zur Zugkraftregelung zusammen. Der Oberlenker 15 beim Verschieben des Hebels 22 waagerecht gegenist mit einem längenverstellbaren Spannschloß 15 α über dem Hebel 27 verschoben, versehen. Das Rückführgestänge 16 ist bei 50 schwenkbar

Der Arbeitszylinder 11 dient zur Höhenlage- und mit dem Kulissenschieber 49 verbunden, während ein Zugkraftregelung des Pfluges, wobei die Eindring- 60 weiteres Rückführgestänge 51 vorgesehen ist, welches tiefe des Pfluges automatisch verringert wird, wenn bei 52 raumgelenkig mit dem Hebel 20 und an seiwährend des Pflügens schwererer Boden oder irgend- nem entgegengesetzten Ende bei 53 raumgelenkig ein Hindernis angetroffen wird, wodurch die Zug- mit dem Kulissenschieber 49 verbunden ist. kraft für den Schlepper zunimmt; wenn wieder leich- Die Pumpe 36 mit veränderlicher Fördermenge ist

terer Boden angetroffen wird, wird die Eindringtiefe 65 eine Radialkolbenpumpe, während die Pumpe mit wieder vergrößert. konstanter Fördermenge eine Zahnradpumpe ist.

Der Kolben des Arbeitszylinders 11 ist durch eine Beide Pumpen sind in einem gemeinsamen Gehäuse Kolbenstange 19 mit einem Hebel 20 verbunden, der nebeneinander angeordnet (nicht gezeigt) und wer-

entsprechen diese beiden Endzonen einer höheren Stellgeschwindigkeit und damit einem schnellen Anheben oder Senken.

Der Hebel 22 ist in einem Schlitz 46 von einer Stellung entsprechend der Höhenlageregelung des Zylinders 11 in eine Stellung am anderen Ende des Schlitzes entsprechend der Zugkraftregelung verschiebbar.

Der Hebel 22 ist bei 47 an einen gehäusefesten Teil des Schleppers angelenkt und ist an seinem von dem Handgriff entfernten Ende durch ein Universalgelenk 48 an einen rechteckigen Kulissenschieber 49 angeschlossen. Das obere Ende des Hebels 27 ist mit

den über eine gemeinsame Antriebswelle (nicht gezeigt) von dem Motor des Schleppers angetrieben.

Zur Höhenlageregelung des Pfluges, z. B. zum Anheben und Einsetzen vor oder nach der Zugkraftregelung wird der Hebel 22 im Schlitz 46 nach links in der Zeichnung eingestellt, so daß das Rückführgestänge 51 auf den Hebel 27 wirkt.

Zum langsamen Heben des Pfluges wird der Hebel 21 nach oben in der Zeichnung in dem Bereich geringer Stellgeschwindigkeit des Segmentbogens 43 bewegt, wobei der Block 21 α während seiner Bewegung mit dem Hebel um seine Drehachse 23 den Hebel 27 nach links in der Zeichnung führt. Beim Betrieb mit geringer Stellgeschwindigkeit bewegt sich der Drehzapfen 26 in dem Schlitz 28, kann jedoch die Betätigungsstange 29 nicht verschieben, jedoch wird auf Grund der Verbindung des Hebels 27 über die Federeinrichtung 32 mit dem die Förderung verändernden Hebel 35 der Pumpe 36 dieser Hebel 35 zum Anschlag gebracht, so daß Druckflüssigkeit zum Zylindern geführt wird. Das Ausfahren des Kolbens 18 bewirkt eine Drehbewegung des Hebels 20, der Welle 14 und der Hubarme 13 im Uhrzeigersinne, so daß der Pflug angehoben wird. Das Rückführgestänge 51 bewirkt gleichzeitig eine Winkelverschiebung des Kulissenschiebers 49 in einer waagerechten Ebene um das Universalgelenk 48 und stellt in dieser Weise den Hebel 27 entgegen dem Uhrzeigersinn zurück, so daß der die Förderung verändernde Hebel 35 der Pumpe 36 in eine Stellung zurückgestellt wird, in der die Pumpe keine weitere Aufwärtsbewegung der Hebeanlage verursacht, jedoch trotzdem den Pflug in dieser angehobenen Stellung hält, die durch das Ausmaß der Bewegung des Hebels 21 eingestellt ist.

Unter diesen Bedingungen liefert die Pumpe 40 mit konstanter Fördermenge keine Druckflüssigkeit zum Arbeitszylinder; ihre Förderung wird vielmehr, da der Antrieb durch die Pumpe mit veränderlicher Fördermenge erfolgt, in einer nicht näher gezeigten Weise zum Abfluß umgeleitet.

Wenn jedoch beim Anheben des Pfluges die Hubgeschwindigkeit schnell sein soll, dann wird der Hebel 21 in den Bereich seines Segmentbogens 43 für schnelle Stellgeschwindigkeit bewegt, woraufhin der Drehzapfen 26 gegen das linke Ende des Schlitzes 26 in der Zeichnung anschlägt, um die Betätigungsstange 29 nach links zu verschieben, wobei das Ventil 41 geöffnet wird, so daß die Pumpe 40 mit konstanter Fördermenge zugeschaltet wird. Die Druckflüssigkeit von dieser Pumpe wird durch die Leitung 42 in die Leitung 39 gefördert, und diese zusätzliche Druckflüssigkeit, die dadurch in den Arbeitszylinder 11 gelangt, bewirkt eine schnelle Stellgeschwindigkeit der Hebeanlage, sobald hierbei die erwünschte Stellung des Pfluges erreicht ist, stellt wieder das Rückführgestänge 51 den Hebel 27 um den Drehzapfen 26 entgegen dem Uhrzeigersinne ein, so daß das Ventil 41 der Pumpe 40 sich gleichzeitig mit der die Förderung vermindernden Bewegung des Hebels 35 der Pumpe 36 schließen kann.

Wenn es erwünscht ist, den Pflug entweder mit geringer oder hoher Stellgeschwindigkeit zu senken, dann arbeitet die Anlage im umgekehrten Sinne, wobei der Hebel 21 in seinem Segmentbogen nach unten bewegt wird, so daß der Arbeitsdruck in dem Zylinder 11 aufgehoben und die Druckflüssigkeit entweder bei geringer oder hoher Stellgeschwindigkeit abgeleitet wird. Bei hoher Stellgeschwindigkeit betätigt die Stange 29 das Ventil 41, so daß die Leitungen 39 und 42 unmittelbar mit dem Abfluß verbunden sind.

Zur Zugkraftregelung wird der Hebel 22 in seinem Schlitz 46 nach rechts in der Zeichnung bewegt, wobei der Kulissenschieber 49 nach links in der Zeichnung verschoben wird, so daß eine Umschaltung stattfindet, bei welcher jetzt an Stelle des Rückführgestänges51 das Rückführgestänge 16 auf das obere Ende des Hebels 27 einwirkt.

Wenn während des Pflügens schwerer Boden oder irgendein Hindernis angetroffen wird, dann wird der obere Lenker 15 der Dreipunktaufhängung so verschoben, daß der in der Ausgleichsfeder 17 vorhandene Druck vergrößert und somit das Rückführgestänge 16 verschoben wird. Daher wird der Kulissenschieber 49 entgegen dem Uhrzeigersinn um das Gelenk 48 verschoben, so daß der Hebel 27 im Uhr-

ao zeigersinn um seinen Drehzapfen 26 gedreht wird. Auf diese Weise wird der die Förderung verändernde Hebel 35 der Pumpe 36 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt, so daß der Arbeitszylinder ausgefahren und der Pflug angehoben wird, und zwar in Abhän-

s5 gigkeit von dem Ausmaß der Bewegung des oberen Lenkers 15. Im Anschluß daran, wenn wieder leichterer Boden angetroffen wird, stellt die Zugkraftregelung sicher, daß die ursprüngliche Pflugtiefe wieder hergestellt wird.

Wenn jedoch ein Hindernis in der Form auf den Pflug einwirkt, daß ein Auslöseventil (nicht gezeigt) in Verbindung mit der Ausgleichsfeder 17 bei vollem Zusammendrücken der Ausgleichsfeder in der äußersten Lage des oberen Lenkers 15 wirksam wird, dann wird der Zylindern zum Abfluß geöffnet, so daß die Anlage vollständig abgesenkt wird. Unter diesen Umständen ist die Kinematik der Befestigung des Pfluges derart, daß die hinteren Räder des Schleppers durchrutschen, so daß der Fahrer vor dem Weiterpflügen zunächst den festgesetzten Pflug von Hand freibekommen muß.

An dem Segmentbogen 43 ist ein Anschlag (nicht gezeigt) vorgesehen. Dieser Anschlag läßt sich auf die erwünschte vorgegebene Tiefe des Pfluges im voraus einstellen. Wenn es somit erforderlich ist, den Schlepper zu wenden, z. B. vor dem Pflügen einer neuen Furche, dann wird der Hebel 21 von diesem Anschlag fort in die Stellung zum schnellen Anheben bewegt. Im Anschluß an das Wenden wird der Hebel wieder auf den Anschlag zurückgelegt, woraufhin der Pflug wieder in die ursprünglich eingestellte Tiefe zurückkehrt.

Für die Höhenlagesteuerung, beispielsweise zum Einstellen der Transportstellung des Pfluges, wird der Hebel 22 umgeschaltet, und der Hebel 21 in die Stellung zum schnellen Anheben bewegt. Die Federeinrichtung 32 und der Stoßdämpfer 37 sind vorgesehen, um Schwingungen beim Betrieb des Schleppers aufzunehmen, die sonst eine Schwingung des Hebels 35 und demzufolge eine schwankende Leistung und Bewegung der Hebeanlage verursachen könnten.

Somit liefert die kleinere Pumpe mit veränderlicher Fördermenge genügend Druckflüssigkeit für eine

6g langsame Stellgeschwindigkeit und auch für die Zugkraftregelung, während für eine schnelle Stellgeschwindigkeit bei Höhenlageregelung die Pumpe mit konstanter Fördermenge zusätzlich in Betrieb

gebracht wird, um die Fördermenge der Pumpe mit veränderlicher Fördermenge zu ergänzen. Die Steuervorrichtung kann außerdem mit einer Sichtsteuerung versehen werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. An einem Schlepper angebrachte Steuervorrichtung für die selbsttätige Zugkraftregelung und Höhenlagenregelung von einem an einem mit hydraulischer Hebeanlage ausgerüsteten Ackerschlepper mittels einer Dreipunktaufhängung angebauten Bodenbearbeitungsgerät, mit zwei Pumpen zur Versorgung der Hebeanlage und Steuervorrichtung und mit einem Stellgestänge, dessen Einstellung die Fördermenge zur Beaufschlagung der Hebeanlage steuert und dessen Schwenkbereich zur Höhenlageregelung der Höhenlage des Bodenbearbeitungsgerätes proportional ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgestänge (21, 21a, 23, 26) beim Schwen- ao ken beidseitig über den zum Betrieb der Anlage mit der Hauptpumpe (36) dienenden Schwenkbereich hinaus an einer Betätigungsstange (29) angreift, durch die eine den Förderstrom der Hauptpumpe (36) unterstützende Hilfspumpe zugeschaltet wird.

2. Steuervorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgestänge mit einem Steuerglied (35) der Hauptpumpe (36) zur Steuerung der Pumpenfördermenge und die Betatigungsstange (29) mit einem Ventil (41) verbunden ist, das zum Ein- und Ausschalten der Hilfspumpe (40) mit konstanter Fördermenge in deren Förderleitung angeordnet ist.

3. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptpumpe (36) für eine geringe Förderleistung und die Hilfspumpe (40) für eine höhere Förderleistung ausgelegt ist.

4. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pumpen in einem einzigen Gehäuse angeordnet und durch eine gemeinsame Antriebswelle angetrieben sind.

5. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfspumpe (40) mit konstanter Fördermenge eine Zahnradpumpe und die Hauptpumpe (36) mit veränderlicher Fördermenge eine Radialkolbenpumpe ist.

6. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Stellgestänge ein Hebel (27) angelenkt ist, dessen eines Ende (30) mit dem Steuerglied (35) der Hauptpumpe (36) verbunden ist und dessen anderes Ende in einen Kulissenschieber (49) greift, der quer zur Bewegungsrichtung des Hebels (27) von Hand wahlweise verschiebbar ist, und dessen eines Ende mit einem Rückstellgestänge (15,16,17) für die Zugkraftregelung und dessen anderes Ende mit einem Rückstellgestänge (51, 52) für die Höhenlageregelung verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1151969, 1139 678, 751;

französische Zusatzpatentschrift Nr. 74 960;
USA.-Patentschriften Nr. 3 064426, 3 002571.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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