DE1815881A1 - Overload protection for a plow or for a similar tillage tool - Google Patents
Overload protection for a plow or for a similar tillage toolInfo
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Description
Pflugfabrlk Leaken K.G. t 423* Alpen/Idrrhi 815881 -"Überlastsicherung für einen Pflug oder für ein ähnlich··Pflugfabrlk Leaken KG t 423 * Alpen / Idrrhi 815881 - "Overload protection for a plow or for a similar ··
Die Erfindung bezieht sich auf el&e überlastsicherung für Pflüge oder dgl« Bodenbearbeitungsirerkzeuge und zwar auf solche, bei der der Pflug bein Auf treffen auf ein Hindernis entgegen der Kraftwirkung eines elastischen Elementes aufwärtaschwenkt und nachfolgend wieder In die Arbeitsstellung zurückschwenkt.The invention relates to el & e overload protection for Plows or the like «Bodenarbeitungsirerkzeuge, namely those in which the plow swings upwards against the force of an elastic element against the force of an elastic element and then swivels back into the working position.
Um den Pflug in der Arbeitsstellung zu halten, muß das elastische Element eine Vorspannung erhalten, wobei es nachteilig 1st, daß beim Ausschwenken des Pfluges die Spannung des elastischen Elementes erheblich erhöht wird, obgleich dies nicht erforderlich ist und für die Wirkungsweise der Vorrichtung nachteilig ist.In order to keep the plow in the working position, the elastic element must be given a bias, which is disadvantageous Is that when the plow is swiveled out, the tension of the elastic element is considerably increased, although this is not necessary and is disadvantageous for the operation of the device.
Es ist bekannt, das Ende einer vorgespannten Feder mit einer Rolle zu versehen, die gleitend an dem um eine waagerechte Achse schwenkbaren Grindel des Bodenbearbeitungewerkzeuges derart gelagert 1st, daß sie sich beim Ausschwenken des Bodenbearbeitungswerkzeuges gegenüber dem Grindel verschiebt und den Hebelarm, mit dem die Feder an den Grindel angreift, verkleinert, so daß die wirksame Kraft der Feder trotz der beim Ausschwenken des Bodenbearbeitungswerkzeuges sich erhöhenden Federspannung kleiner wird« Die wirksame Kraft der vorgespannten Feder muß hierbei jedoch mindestens ebenso groß sein, wie die Kraft, mit der die Holle das Bodenbearbeitungswerkzeug in der normalen Arbeitsstellung hält.It is known to use the end of a preloaded spring with a To provide role, the sliding on the pivotable about a horizontal axis leg of the soil cultivation tool Is mounted in such a way that when the soil cultivation tool is swiveled out, it moves in relation to the leg and the lever arm with which the spring engages the leg, reduced in size, so that the effective force of the spring in spite of the Swinging out the tillage tool becomes smaller as the spring tension increases «The effective force of the pretensioned spring must, however, be at least as great like the force with which the Holle holds the tillage tool in the normal working position.
Bei einem weiteren bekannten Pflug ist der schwenkbare Grindel des Bodenbearbeitungewerkzeuges über den Schwenkpunkt hinaus nach vorn verlängert und sein Ende mit einer Rolle versehen, die auf einer Kurvenbahn eines einarmigen Hebels aufliegt, an dem in unmittelbarer Nähe des Auflagerpunktes der Rolle eine vorgespannte, am Hauptträger abgestützte Feder angreift. Durch die Hebelwirkung des einarmigen Hebels und des verlängerten Grindels kann zwar die zum Halten des Bodenbearbeitungswerkzeuges in der Arbeitsstellung erforderliche Vorspannung der Feder entsprechend kleiner gehalten werden, jedoch sind der Größe der Hebelarme aus räumlichen und konstruktiven Gründen Grenzen gesetzt, so daß die erforderlicheIn another known plow, the pivotable leg of the tillage tool is above the pivot point extended forward and its end provided with a roller, which on a cam track of a one-armed lever rests, on which a pretensioned spring supported on the main beam in the immediate vicinity of the bearing point of the roller attacks. Due to the leverage of the one-armed lever and the extended leg, the necessary to hold the soil cultivation tool in the working position can Bias of the spring are kept correspondingly smaller, but the size of the lever arms are limited for spatial and structural reasons, so that the required
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Vorspannkraft der Feder noch relativ hoch 1st und die Feder entsprechend stark bemessen sein nuß. Durch die Fora der Kur-Yenbahn soll bei diesen bekannten Pflug der Federwiderstand während de· Anfangs der Ausklinkbewegung zunehmen. Die Feder wird zwar bei Fortschreiten der Ausklinkbewegung des Grindel« weiterhin gespannt; Jedoch bewirkt die sich ändernde Hebelwirkung eine Abnahme der wirksamen Kraft der Feder· Diese bekannte überlastsicherung hat des weiteren den Nachtteil, daß der nach vorn weisende Arm des Grindels nach unten ausschlägt und der einarmige Hebel unterhalb des Hauptträger· angeordnet werden muß, wodurch die Bodenfreiheit des Bodenbe-" arbeitungswerkzeuges verringert wird· Zwar sind auch überlastaicherungen anderer Art bekannt, bei denen die Federn oberhalb des Hauptträgera angeordnet sind und das vordere Ende des Grindels am Hauptträger gelenkig gelagert ist, jedoch sind hierbei starke Federn und aufwendige Teile erforderlich«The pretensioning force of the spring is still relatively high and the spring must be dimensioned accordingly. Through the fora of the Kur-Yenbahn, the spring resistance of these known plows is supposed to be increase during the beginning of the notching movement. The feather it continues to be tense as the releasing movement of the leg "continues"; However, the changing leverage causes a decrease in the effective force of the spring This known overload protection has the further disadvantage that the forward-facing arm of the grind down deflects and the one-armed lever must be arranged below the main beam, whereby the ground clearance of the soil cultivation tool is reduced Grindel is articulated on the main beam, but strong springs and expensive parts are required «
Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile der bekannten Iberlostsicherungen zu vermeiden· Insbesondere soll die Vorspannung und die Stärke des elastischen Elementes ohne Vergrößerung der Konstruktionsabmessungen der Überlastsicherung beliebig klein gehalten werden· Die Erfindung geht von einer überlastsicherung für einen Pflug oder für ein ähnliches Bodenbearbeitungswerkzeug aus, ) dessen Grindel in lotrechter 2bene schwenkbar an einem Hauptträger gelagert ist und eine Holle trägt, die an einer Kurvengleitbahn eines unter der Kraftwirkung eines am Ilauptträger gelagerten vorgespannten elastischen Elementes stehenden Hebels anliegt, so daß das Bodenbearbeitungswerkzeug bei Überlastung aufwärtsschwenkt und nachfolgend wieder selbsttätig in die Bodeneingriffssteilung zurückgeschwenkt wird. Bei einem derartigen Pflug besteht die Erfindung darin, daß das vordere Ende des Grindels in an sich bekannter leise am Ilauptträger schwenkbar gelagert ist und daß in der Arbeitsstellung des Pfluges die im Berührungspunkt der Rolle an die Kurvengleitbahn gelegte !Tangente mit der den Berührungspunkt und den Schwenkpunkt des die Kurvenbahn aufweisenden Hebels verbindenden Geraden einen V/inkel einschließt, der etwas kleiner 1stThe object of the invention is to avoid the described disadvantages of the known Iberlosticherungs · In particular, the pretension and the strength of the elastic Element without increasing the construction dimensions of the Overload protection can be kept as small as desired · The invention is based on an overload protection for one Plow or for a similar soil cultivation tool,) whose leg is pivotably mounted in a vertical plane on a main beam and carries a hollow, which is attached to a curved slide under the force of one on the main beam stored prestressed elastic element standing lever, so that the soil cultivation tool swings upwards when overloaded and then automatically again is pivoted back into the ground engagement division. At a Such a plow, the invention consists in that the front end of the leg in a known per se quietly on the main carrier is pivotably mounted and that in the working position of the plow the tangent with which the contact point and the The pivot point of the straight line connecting the cam having the lever includes an angle which is somewhat smaller
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als ein dem Reibungsmoment der Rolle und des Hebelgetriebes entsprechenden Reibungswinkel verminderter rechter Winkel· Dabei kann bei einer bevorzugten Aueführungsform der Erfindung der die Kurvenbahn aufweisende Hebel als zweiarmiger Hebel ausgebildet sein, dessen einer Arm die Kurvengleitbahn aufweist und an dessen anderen Arm das gegen den Ilauptträger abgestützte elastische Element angreift· Hierdurch wird zunächst erreicht, daß auf die Kurvenbahn ein lioment im Sinne der Ausklinkbewegung erteilt wird. Ferner ist nur eine kleine wirksame Federkraft erforderlich, um den Grindel in seiner Arbeitsstellung zu halten. Denn wenn der Winkel, den die erwähnten Linien miteinander einschließen, 90 betrügt, dann wird ein Ausklinken des Grindels verhindert, auch wenn kein elastisches Element auf die Kurvenbahn einwirkt. Vermindert man den von den beiden Geradon eingeschlossenen Winkel nur um den dem Reibungsmoment der Rolle und des Hebelgetriebes entsprechenden Reibungswinkel, dann kann das Ausklinken des Grindels nur durch eino Erschütterung oder dgl. bewirkt werden. Bei Anwendung der Erfindung hat es der Konstrukteur in der Hand, die Hebelverhältnisse frei zu wählen und die Vorspannkraft des elastiechcn Elementes klein zu halten. Sobald der von den erwähnten Geraden eingeschlossene Winkel etwas kleiner ist als ein um den dem Reibungsmoment der Rolle und des Hebelgetriebes entsprechender Reibungswinkel verminderter rechter Winkel, wird beim Auftreffen auf ein Hindernis der Grindel ausklinken. Da es mit der Erfindung möglich ist, durch entsprechende Gestaltung der Kurvenbahn die auf das vorgespannte elastische Element wirkenden Kräfte des ausgeklinkten Grindels nach Balieben klein zu halten oder null werden zu lassen, kann der Grindel nach Überwindung des Hindernisses zunächst durch sein Eigengewicht wieder zurückschwenken, wonach das Bodenbearbeitungswerkzeug, unterstützt von der stärker wirksam werdenden Kraft des elastischen Elementes, sicher wieder in den Boden eingeführt wird.as one of the frictional torque of the roller and the lever gear corresponding angle of friction reduced right angle · In a preferred embodiment of the invention the lever having the curved path can be designed as a two-armed lever, one arm of which has the curved sliding path and the other arm of which is engaged by the elastic element supported against the main carrier. This first ensures that a lioment in the sense of the release movement is issued on the cam track. Furthermore is only a small effective spring force is required to keep the leg in its working position. Because if the angle whom the mentioned lines enclose, 90 deceives, then a disengagement of the leg is prevented, even if no elastic element acts on the curved path. If one diminishes the one enclosed by the two Geradons Angle only by the frictional moment of the roller and the lever gear corresponding friction angle, then the notching can be done of the grind can only be caused by a shock or the like. In applying the invention, the designer has it in the hand, the leverage ratio to choose freely and the pretensioning force of the elastic element to small keep. As soon as the angle enclosed by the straight line mentioned is a little smaller than that of the frictional torque the roller and the lever gear corresponding angle of friction reduced right angle, is when hitting a Notch the obstacle of the leg. Since it is possible with the invention, by appropriate design of the curved path to keep the forces acting on the pretensioned elastic element of the notched Grindel according to Balieben small or let it go to zero, the leg can initially swing back under its own weight after overcoming the obstacle, after which the tillage tool, supported by the more powerful force of the elastic Element is safely reinserted into the ground.
Die Erfindung läßt viele Ausführungsmöglichkeiten zu. Wesentlich ist, daß die wirksame Kraft des vorgesnannten elastischen Elementes durch die Gestaltung der KurvengleitbahnThe invention allows many possible embodiments. It is essential that the effective force of the aforementioned elastic element through the design of the curved slide
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beliebig bemessen werden kann, ohne daß eine Verstärkung der Feder und deren effektive Vorspannung erforderlich ist.can be dimensioned as desired without the need to reinforce the spring and its effective bias.
So ist es möglich, daß der Grindel des Bodenbearbeitungsgeräten einen hochstehenden Hebelarm aufweist, der die Kurvengleitbahn trägt.So it is possible that the leg of the soil cultivation device has an upstanding lever arm that the curved slide wearing.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß mit der Erfindung die Anordnung und die räumlichen Abmessungen der überlastsicherung außerordentlich freizügig gehandhabt werden können. Auf Jeden Fall wird die Bodenfreiheit des Bodenbearbeitungsgerätes nicht beeinträchtigt.It is readily apparent that with the invention, the arrangement and the spatial dimensions of the overload protection can be handled extremely freely. on In any case, the ground clearance of the soil cultivation device is not impaired.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbelspielen dargestellt und zwar zeigen dieThe invention is shown in the drawing in several embodiments shown namely show the
Fig. 1 und 2 einen Pflug mit tJberlastungssiche-Fig. 1 and 2 a plow with overload protection
rung in Seitenansicht in zwei Stellungen,tion in side view in two positions,
Fig. 3 und 4- weitere Ausführungsbeispiele inFig. 3 and 4- further embodiments in
Seitenansicht·Side view
In allen Figuren ist die hintere Koppel eines Dreipunktgeetanges mit 1, die beiden unteren Lenker mit 2 und der mittlere obere Lenker mit 3 bezeichnet.In all figures the rear belt is a three-point linkage with 1, the two lower links with 2 and the middle upper link with 3.
In Fig. 1 ist das vordere Ende des den Pflug 4 tragenden k Grindels 5 an dem mit der hinteren Koppel 1 verbundenen Hauptträger 6 um den waagerechten Querzapfen 7 schwenkbar gelagert. Am Hauptträger 6 befindet sich ein Anschlag 8, der die Höhenlage des Grindels und somit des Pfluges 4 gegenüber dem Hauptträger 6 bestimmt. An einem schräg nach hinten weisenden Tragarm 6* des Hauptträgers 6 ist ein zweiarmiger Hebel mit den Hebelarmen 9a und 9b um den waagerechten ^uerzapfen 10 schwenkbar gelanert. Der obere nebelarm 9a weist einen waagerechten Q,uerzapfen 11 auf, an dem eine Stange 1? gelagert ist, deren anderes 2nde l^nßsverschieblich in dem Lanerznpfen 13 des Hauptträgers 6 geführt ist. Die Stange 12 trägt ein Widerlager 14 für eine Druckfeder 15, die am Hauptträger 6 abgestützt ist. Der nach unten weisende Hebelarm 9b weist eineIn Fig. 1, the front end of the plow 4 supporting k leg 5 is pivotably mounted on the main beam 6 connected to the rear coupling 1 about the horizontal transverse pin 7. On the main carrier 6 there is a stop 8 which determines the height of the leg and thus of the plow 4 with respect to the main carrier 6. A two-armed lever with the lever arms 9a and 9b is mounted so as to be pivotable about the horizontal uerzapfen 10 on a support arm 6 * of the main beam 6, pointing obliquely backwards. The upper fog arm 9a has a horizontal Q, uerzapfen 11 on which a rod 1? is stored, the other 2nde l ^ nßsverschieblich in the Lanerznpfen 13 of the main support 6 is guided. The rod 12 carries an abutment 14 for a compression spring 15 which is supported on the main beam 6. The downwardly pointing lever arm 9b has a
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Kurvenbahn 9b* auf, die unter der Wirkung der vorgespannten Druckfeder 15 gegen eine am Grindel 6 gelagerte Holle 16 in einem Funkt Δ anliegt. ErfindungsgemäB ist nun die Kurvenbahn 9b* im Berührungepunkt A derart gekrümmt, daß die im Berührungepunkt A an die Kurvenbahn 9b* gelegte Tangente T einen Winkel oc* mit einer den Berührungspunkt A und den Schwenkpunkt 10 des Hebels 9a, 9b verbindenden Geraden G einschließt, der etwas kleiner ist als ein dem Reibungsmoment der Rolle 16 und des Hebelgetriebes entsprechenden Reibungswinkel verminderter rechter Winkel. Dadurch ergeben sich folgende Kräfteverhältnisse. Die Kraft Pw stellt die Komponente der beim Pflügen auftretenden, auf die Kurvenbahn 9b1 wirkenden Widerstandskraft dar. Diese Kraft zerlegt sich im Punkt A in eine Tangen· tiälkraft P-, und eine Normalkraft Pwjj· Letztere wirkt mit dem Hebelarm a auf den Hebelarm 9b und erteilt diesem ein Moment entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Größe des Hebelarms a ist abhängig von dem Winkel & . Das gezeichnete Kräfteparallelogramm zeigt ferner, daß nur die einen Bruchteil der Kraft Pv betragende Tangentialkraft P-, bestrebt ist, die Kurvenbahn 9b1 gegen den 7/iderstand der Feder 15 entgegen dem Uhrzeigersinn zu bewegen. Die Größe der Kraft P ™ ist ebenfalls abhängig von dem Winkeice » Dieser Winkel kann den gegebenen Reibungsverhältnissen angepaßt werden. Er bestimmt auch die Größe der effektiv erforderlichen Vorspannkraft der Druckfeder 15. Eine Komponente dieser Federkraft, deren Größe das Hebelverhältnis der Hebelarme 9a, 9b bestimmt, wirkt ebenfalls auf den Anlagepunkt A. 3ie wird in eine Kraft P^, die senkrecht zur Tangente T. wirkt, und eine Tangentialkraft Pfqi zerlegt. Ea ist also nur erforderlich, die Kraft P^ größer zu bemessen als die Kraft P^1. Srst wenn die Kraft P^ beim Auf treffen des Pfluge» 4 auf ein Hindernis größer wird als die Kraft Pfip» wird die wirksame Komponente der Vorspannkraft der Feder 15 überwunden und der Hebel $a, 9b entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt. Obgleich die Feder 15 bei dieser Bewegung stärker gespannt wird, kann man es durch Gestaltung der Kurvenbahn 9b* erreichen, daß die wirksame Komponente der Federkraft bei zunehmender Auskllnkbewegung abnlmmte In Fig» 2 ist das Ende derCurved path 9b * which, under the action of the pretensioned compression spring 15, rests against a hollow 16 mounted on the leg 6 in a point Δ. According to the invention, the curved path 9b * at the point of contact A is curved in such a way that the tangent T placed at the point of contact A on the curved path 9b * forms an angle oc * with a straight line G connecting the point of contact A and the pivot point 10 of the lever 9a, 9b, the is slightly smaller than a right angle reduced right angle corresponding to the frictional torque of the roller 16 and the lever mechanism. This results in the following balance of forces. The force P w represents the component of the drag force occurring during plowing and acting on the curved path 9b 1. This force is broken down at point A into a tangential force P- and a normal force P w jj the latter acts with the lever arm a the lever arm 9b and gives this a moment counterclockwise. The size of the lever arm a depends on the angle & . The drawn parallelogram of forces also shows that only the tangential force P-, which is a fraction of the force P v , tends to move the cam track 9b 1 counterclockwise against the resistance of the spring 15. The size of the force P ™ is also dependent on the angle »This angle can be adapted to the given friction conditions. It also determines the size of the effectively required pretensioning force of the compression spring 15. A component of this spring force, the size of which determines the lever ratio of the lever arms 9a, 9b, also acts on the contact point A. 3ie is converted into a force P ^ which is perpendicular to the tangent T. acts, and decomposed a tangential force P f qi. Ea is therefore only necessary to dimension the force P ^ greater than the force P ^ 1 . When the force P ^ when the plow "4 hits an obstacle" is greater than the force P f ip ", the effective component of the pretensioning force of the spring 15 is overcome and the lever $ a, 9b is moved counterclockwise. Although the spring 15 is more strongly tensioned during this movement, it can be achieved by designing the curved path 9b * that the effective component of the spring force diminishes with increasing deflection
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Ausklinkbewegung des Pfluges nach Pig» 1 dargeotollt, in welcher die Rolle 16 an einem Anschlag 19 der Kurvenbahn 9b1 anliegt. Aus der Zeichnung let ohne weiteres ersichtlicht daß in dieaer Stellung die wirksame Kraft der Feder 13 keinen Einfluß auf die Stellung des Grindels 5 ausübt. Der Pflug schwenkt zunächst unter der Wirkung seines Eigengewichtes nach Oberwinden des Hindernisses zurück und wird erst as Ende dieser Bewegung durch den Einfluß.der steigenden Federkraftkomponente Fm wieder in das Erdreich und in die Arbeitsstellung gedrückt·Unlocking movement of the plow according to Pig »1 dargeotollt, in which the roller 16 rests against a stop 19 of the cam 9b 1 . Let from the drawing readily apparent t that the effective force of the spring exerts no influence on the 13 position of the plow beam 5 in dieaer position. The plow initially swivels back under the effect of its own weight after overcoming the obstacle and is only pushed back into the ground and into the working position at the end of this movement due to the influence of the increasing spring force component Fm.
Nach Fig· 3 ist der Grindel 5 mit einem sich oberhalb seines Schwenkzapfens 7 erstreckenden hochstehenden Glied 5a versehen, an dessen Ende die Gleitrolle 16 angeordnet ist.According to Fig. 3, the leg 5 is with one above its pivot 7 is provided extending upstanding member 5a, at the end of which the roller 16 is arranged.
Nach Fig. 4 weist das hochstehende Glied 5a des Grindels 5 die Kurvenbahn 9b1 auf, während der Hebelarm 9b die Gleitrolle 16 trägt. Die geschilderten Kraftverhältnisse ändern sich bei dieser Ausführungform nicht·According to FIG. 4, the upstanding member 5a of the leg 5 has the curved path 9b 1 , while the lever arm 9b carries the roller 16. The force relationships described do not change with this embodiment.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Auöführungsbeiapiel beschränkt, sie ist auch anwendbar auf alle Bodenbearbeitungswerkzeuge, die in den Boden eingreifen, wie Grubbert Untergrundmeißel, Kultivatoren U3w. Ferner kann die Feder auch durch andersartige elastisch· Elonenta ersetzt werden» χ ·Βο durch pneumatisch beaufschlagte Mittel oder durch Anwendung von Schwingmetall·The invention is not limited to the illustrated embodiment, it is also applicable to all soil cultivation tools that engage in the soil, such as cultivators t underground chisels, cultivators U3w. Furthermore, the spring can also be replaced by a different type of elastic · Elonenta »χ · Βο by pneumatically actuated means or by using vibratory metal ·
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Claims (2)
Deutsche Patentschriften 283 397, 1 236 260 Deutsches Gebrauchsmuster 1 982 126
Französische Patentscjbrift "TConsidered publications:
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French patent letter "T
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