DE1931695B - Vorrichtung zur Regelung der Ein dringtiefe eines von einem Traktor gezo genen und durch einen hydraulischen Hub zylinder hohenverstellbaren Pfluges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Eindringtiefe eines von einem Traktor gezogenen und durch einen hydraulischen Hubzylinder höhenverstellbaren Pfluges, wobei eine vom Druck im Hubzylinder beaufschlagte Steuereinrichtung für die Regelung der Druckmittelzufuhr zum Hubzylinder vorgesehen ist. Durch die Regelung der Eindringtiefe des Pfluges soll vermieden werden. daß der Zugwiderstand übermäßig ansteigt und eine Überlastung der Antriebsmaschine des Traktors hervorgerufen wird.

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen zur Regelung der Eindringtiefe eines von einem Traktor gezogenen Pfluges bekanntgeworden. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird die Zugkraft mit einem in die Zugverbindung zwischen Traktor und Pflug eingeschalteten Dynamometer gemessen und bei Überschreiten einer vorbestimmten Zugkraft das Hubwerk auf »Heben« geschaltet. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch nicht genügend präzise und überdies aufwendig, da der Ausschlag des Dynamometers ausgenutzt werden muß, um den Hubzylinder zu steuern.

Es sind weitere Vorrichtungen bekannt, bei welchen das Drehmoment oder die Leistung des Motors zur Regelung ausgenutzt wird, derart, daß bei Überschreitung eines vorbestimmten Drehmomentes oder einer vorbestimmten Leistung der Pflug ausgehoben wird. Solche Einrichtungen sind abhängig von der Bauart der Einspritzpumpe.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist am pflugseitigen Ende der unteren Lenker, über welche der Pflug mit dem Traktor verbunden ist, ein Winkelhebel angelenkt, an dessen einem Schenkel die Gerätekoppel für den Pflug und an dessen anderem Schenkel eine längenveränderbare Kette befestigt ist. Diese Kette ist am Traktor hinter den Hinterrädern an einer Stelle oberhalb der Anienkaehse der Lenker ortsfest am Traktor aufgehängt. Bei Vergrößerung der Zugkraft wird die Kette belastet und dadurch der Druck auf die Hinterräder verstärkt. Ist der untere Lenker starr angeordnet, ist also der Hubmechanismus arretiert, so erfolgt auch bei dieser Anordnung bei Vergrößerung der Zugkraft ein Ausheben des Pfluges. Da jedoch hier das Ausheben auf rein mechanischem Wege erfolgt, stehen hierfür nur geringe Kräfte zur Verfugung, und der Hubweg ist verhältnismäßig klein.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zur Regelung der Eindringtiefe eines von einem Traktor gezogenen Pfluges wird der im hydraulischen Hubzylinder, der für das Anheben des Pfluges vorgesehen ist, herrschende Druck für die Regelung herangezogen. Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist jedoch stets die Anordnung so getroffen, daß bei einer Erhöhung des dem Pflug vom Erdboden entgegengesetzten Widerstandes eine Druckerhöhung im Hubzylinder erfolgt, welche jedoch meist nur gering ist und daher keine hinreichende Regelgröße gibt. Es haben sich daher auch diese bekannten Vorrichtungen in der Praxis nicht bewährt.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zur Regelung der Eindringtiefe eines von einem Traktor gezogenen und durch einen hydraulischen Hubzylinder höhenverstellbaren Pfluges zu schaffen, bei welcher der Druck im Hubzylinder für die Regelung herangezogen wird, jedoch eine hinreichende Regelgröße erzielt wird. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Kolben des Hubzylinder über ein zusätzliches Gestänge derart mit dem Pflug verbunden

ist, daß der Kolben bei zunehmendem Arbeitswiderstand vom Arbeitsraum des Zylinders wegbewegt wird, und daß die Steuereinrichtung bei einem Absinken des Druckes im Arbeitsraum des Hubzylinders die Druckmittelzufuhr zum Hubzylinder freigibt Nimmt der Arbeitswiderstand, d. h. der dem Pflug vom Erdboden entgegengesetzte Widerstand, zu, so wird zunächst, ohne daß hierbei der Pflug ausgehoben wird, über das zusätzliche Gestänge der Kolben des Hubzylinders verschoben, so daß der Druck im Arbeitsraum dieses Hubzylinders absinkt. Ein Absinken dieses Druckes im Arbeitsraum bewirkt jedoch wie bei allen bekannten Vorrichtungen zunächst ein weiteres Einsinken des Pfluges, d. h., der Arbeitswiderstand vergrößert sich weiter, und der Kolben wird noch mehr vom Arbeitsraum des Hubzylinders wegbewegt, so daß die Abnahme des Druckes im Arbeitsraum des Hubzylinders beträchtlich ist. Diese Druckabnahme wird nun von der feuereinrichtung erfaßt, wobei dadurch, daß diese Druckabnahme ein ao beträchtliches Ausmaß erreicht, eine hinreichende Regelgröße zur Verfugung steht, so daß ein sicheres Ansprechen dieser Steuereinrichtung gewährleistet ist. Diese Steuereinrichtung bewirkt nun eine Druckmittelzufuhr zum Hubzylinder, weiche nicht nur die Druckabnahme kompensiert, sondern einen solchen Wert erreicht, daß ein Anheben des Pfluges erfolgt. Dieses Anheben dauert so lange, bis der vorzugsweise einstellbare Soll-Wert des Druckes im Hubzylinder zumindest wieder hergestellt ist. Vorzugsweise wird hierbei die Hubbewegung bzw. die Druckmittelzufuhr zum Hubzylinder übersteuert, so daß der Pflug bei Erhöhung des ihm entgegengesetzten Widerstandes schneller anhebt.

Der zur Regelung herangezogene Wert des dem Pflug Om Erdboden entgegengesetzten Widerstandes kann einfach die vom Traktor auf den Pflug ausgeübte Zugkraft sein.

Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung ist ein vom Flüssigkeitsdruck in einem mit dem Arbeitsraum des Hubzylinders in ständig offener Verbindung stehender Raum beaufschlagtes druckempfindliches Organ, insbesondere ein Kolben, vorgesehen, welcher durch eine Feder mit verstellbarer Spannung entgegen dem Flüssigkeitsdruck belastet ist und welcher den Hubmechanismus steuert. Diese Feder ist gemäß der Erfindung gegen ein willkürlich verstellbares Widerlager, beispielsweise eine Stellschraube, abgestützt, so daß durch Verstellen dieses Widerlagers die Zugkraft, bei deren Überschreitung der Pflug ausgehoben werden soll, gewählt werden kann.

Das Gestänge kann crfindungsgemäß einen Winkclhebcl aufweisen, von dessen drei Gclcnkpunkten cincr mit dem Pflug, einer mit dem Traktor vcrbunden ist und einer, gegebenenfalls unter Vermittlung von Zwischenhebeln, mit dem Kolben des Hubzylinders in Verbindung steht. Auf diese Weise wird durch Zug an einem der Gelenkpunkte des Winkelhebels dieser Winkelhebel so gedreht, daß er eine entsprechende Kraft auf den Kolben des Hubzylinders ausilbt. Es kann ab.;? auch gemäß der Erfindung zusatzlieh die auf den Pflug wirkende seitliche Ablenkkraft als Meßgröße herangezogen werden, wobei bei Erhöhung der Zugkraft eine Vergrößerung der auf den Pflug wirkenden seitlichen Ablenkkraft infolge der Ausbildung des Pflugschars eiffolgt und wobei der Flüssigkeitsdruck im Hubzylinder in Abhängigkeit von einer Zugkraftkomponente und Ablenkkraftkomponente verändert wird. Wenn der Flüssigkeitsdruck im Hubzylinder zusätzlich in Abhängigkeit von einer Erhöhung der auf den Pflug wirkenden seitlichen Ablenkkraftkomponente verringert werden soll, kann die Anordnung so getroffen sein, daß das Gestänge ein Zugglied, beispielsweise eine Kette, aufweist, die am pflugseitigen Ende wenigstens eines den Pflug mit dem Traktor verbindenden unteren Lenkers angeschlossen und an einer seitlich und oberhalb deir Anlenkstelle dieses Lenkers gelegenen Stelle am Traktor angehängt ist. In diesem Falle leitet ein Ansteigen der Ablenkkraftkomponente und Zugkraftkomponente mechanisch ein Anheben des Pfluges ein, wodurch der Kolben des Hubzylinders entlastet und damit der Druck im Hubzylinder so weit herabgesetzt wird, daß das Ausheben des Pfluges '»'draulisch vollendet wird. In beiden Fällen wird als Meßgröße eine Kraft ausgenutzt, welche zur Zugkraft ungefähr proportional ist, und es erfolgt daher in beiden Fällen das Anheben des Pfluges in Abhängigkeit von der auf den Pflug ausgeübten Zugkraft.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt das Schema einer Lenkkinematik, bei welcher die Zugkraft auf den Kolben des Hubzylinders wirksam gemacht wird;

Fig. 2 zeigt eine Hebelkinematik, bei welcher die seitliche Ablenkkraft und ein Teil der Zugkraft, die vom Arbeitsgerät verursacht werden, auf den Kolben des Hubzylindeis wirksam gemacht wird;

F i g. 3 zeigt ein Schema der hydraulischen Steuerung.

Bei der Anordnung nach F i g. 1 stellt 1 den Pflug dar, welcher an einer Gerätekoppel 2 hängt, die über untere Lenker 3 und einen oberen Lenker 4 an Anlenkpunkte 5 und 6 des Traktors angeschlossen ist. 7 ist der Hubzylinder mit dem Kolben 8. Über einen bei 9 am Tiaktor angelenkten Winkelhebel 10, 11 und eine Stange oder ein flexibles Zugglied 12 kann der Pflug 1 ausgehoben werden.

Der untere Lenker 3 ist nicht unmittelbar an der Anlenkstelle S des Traktors angeschlossen, sondern unter Zwischenschaltung eines Winkelhebels 13, 14. Der Hebelarm 14 wirkt über eine Stange 15 auf den Hebelarm 11 und über diesen auf den Kolben 8 des Hubzylinders 7. Bei Zug an dem unteren Lenker 3 wird somit der Winkelhebel 13, 14 entgegen dem Uhrzeigersinn belastet und sucht über das Gestänge 15, 11 und 10 den Kolben 8 aus dem Zylinder 7 herauszuziehen. Der Druck im Hubzylinder 7 wird dadurch vermindert, und bei Unterschreiten eines vorbestimmten Wertes wird das Hubwerk auf »Heben« geschaltet, so daß der Pflug 1 bei Überschreiten einer vorbestimmten Zugkraft hydraulisch angehoben wird.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist wieder 2 die Gerätekoppel, an welcher der Pflug 1 angeschlossen ist. Auf d«s schräge Pflugschar wirkt eine seitliche Ablenkkraft im Sinne des Pfeiles 16, welche die untercn Lenker 3 im Sinne des Pfeiles 17 belastet. Diese Ablenkkraft wird nun teilweise durch eine Kette 18 aufgenommen, welche an einer Stelle 19 des Traktors seitlich und oberhalb der Anlenkstelle 20 des rechten unteren Lenkers 3 angehängt ist. Die Verbindung der Anlenkstellen 20 und 19 ergibt eine schrägliegende gedachte Achse 21, um welche sich das Lenkersystem

unter der Wirkung der seitlichen Ablenkkraft im Sinne des Pfeiles 22 zu drehen sucht. Auf diese Weise wird durch die Ablenkkraft und eine Teilkomponente der Zugkraft ein Hochschwenken der unteren Lenker 3 eingeleitet, wodurch wieder die Hebelarme 11 über die Stangen 12 angehoben werden und der Kolben 8 entlastet wird, so daß der Flüssigkeitsdruck im Hubzylinder? absinkt. Durch dieses Absinken des FlUssigkeltsdruckes im Hubzylinder? wird das hydraulische Hubwerk auf »Heben« geschaltet, wodurch der Pflug angehoben wird. Um ein solches Verschwenken der Lenker 3 um die schräge Achse 21 zu ermöglichen, müssen diese Lenker? seitliches Spiel aufweisen. Dieses Spiet wird durch eine Kette

23 in Grenzen gehalten.

F i g. 3 zeigt die Steuerung der Druckflüssigkeitszufuhr zum Hubzylinder? in Abhängigkeit von einem Druckabfall in demselben. Der Arbeitsraum des Hubzylinders 7 steht in üblicher Weise über eine Leitung 24 mit der Druckpumpe 25 in Verbindung. Diese Verbindung wird durch einen Steuerkolben 26 geregelt. Über eine Leitung 27 gelangt das Druckmittel von der Pumpe 25 in einen Ringkanal 28 in der den Steuerkolben 26 führenden Bohrung 29. Der Steuerkolben selbst weist auch einen Ringkanal 30 auf. In der in der Zeichnung dargestellten Mittelstellung des Steuerkolbens 26 ist die Pumpe 25 über den Kanal 27. die Ringkanäle 28. 30 und Bohrungen 31. welche zum Hohlraum 32 führen, mit einer Rücklaufleitung 33 verbunden, welche zum Druckmittelbehälter 34 führt. Die Pumpe ist somit mit dem Rücklauf verbunden, und es kann sich der Druck nicht so weit aufbauen, daß ein in die Leitung 24 eingeschaltetes federbelastetes Rückschlagventil 35 geöffnet wird. Der Arbeitsraum des Hubzylinders 7 ist somit abgeschlossen und der Pflug in seiner Höhe festgehalten.

Wenn der Steuerkolben 26 nach rechts verschoben wird, gelangt die Ringnut 30 des Kolbens in Verbindung mit einer Ringnut 36. Auf diese Weise wird bei einer Verschiebung des Steuerkolbens 26 nach rechts der Arbeitsraum des Hubzylinder 7 über die Leitung

24 und eine Bohrung 37 sowie über die Ringnuten 36 und 30 mit dem Rücklauf 33 verbunden. Die Druckflüssigkeit kann aus dem Arbeitsraum des Hubzylinders 7 entweichen, und der Pflug wird abgesenkt.

Wenn der Steuerkolben 26 nach links verschoben wird, wird die Verbindung zwischen der Ringnut 28 und der Ringnut 30 unterbrochen. Es baut sich in der Leitung 27 ein Druck auf. welcher das Rückschlagventil 35 öffnet, und es wird von der Pumpe 25 Druckflüssiekeit in den Arbeitsraum des Hubzvlinders 7 gefördert, wodurch der Pflug angehoben wird.

Eine Verschiebung des Steuerkolbens 26 nach links entspricht somit der Stellung »Heben«. Eine Verschiebung des Steuerkolbens 26 nach rechts entspricht der Stellung »Senken«. Die Mitteleinstelliing des Kolbens 26 entspricht der Stellung »Halten«. Der Steuerkolben 26 wird durch eine Feder 38 nach rechts gedrückt und kann durch einen Handhebel 39

ίο über einen Stift 40 mechanisch nach links in die verschiedenen Stellungen geschoben werden.

Die hydraulische Verschiebung des Steuerkolbens 26 geht wie folgt vor sich. Von der Leitung 27 zweigt ein Drosselquerschnitt 41 ab. über weichen Druck-

IS flüssigkeit entweicht, welche über eine Bohrung 42 in einen Arbeitsraum 43 ηιτ rechten Seite des Steuerkolbens 26 gelangt und von diesem über eine Bohrung 44 und einen Ringkanal 45 zur RUckführleitung 33 abgeführt wird. Ein durch eine Feder 46 belasteter

ao Kolben 47 steuert mit seiner Kante 48 die Verbindung zur Rückführleitung 33 in solcher Weise, daß im Raum 43 ein Druck aufrechterhalten wird, welcher den Kolben 26 in der Mittelstellung hält. In die LeKang 24 ist ein Raum 49 eingeschaltet, welcher in

»5 ständiger offener Verbindung mit dem Arbeitsraum des Hubzylinders 7 steht. Fin Kolben 50, welcher über den Kolben 47 gegen die Feder 46 abgestützt ist, tastet den Druck in diesem Raum ab. Wenn nun der Druck im Arbeitsraum des Hubzylinders 7 und damit auch im Raum 49 absinkt, gleiten der Kolben 50 und 47 nach links, und die Kante 48 schließt die Verbindung des Raumes 43 mit dem Rücklauf 33 ab. Der Druck im Raum 43 erhöht sich, und der Steuerkolben 26 wird nach links in die Stellung »Heben" gescho ben. Die Druckgrenze im Arbeitsraum des Hubzylinders 7. bei welcher der Steuerkolben 26 in die Stel lung »Heben« gedrückt wird, kann durch eine Sie 1 schraube 51. welche das Widerlager der Feder 46 bil det. willkürlich eingestellt werden.

Die Drosselöffnung 41 ist in einem federbelastet^! Kolben 52 vorgesehen, dessen Innenraum 53 übci eine Bohrung 54 mit einer Ringnut 55 in Verbindung steht, von welcher aus die Bohrung 42 zum Arbeit* raum 43 führt. Die Anordnung ist so getroffen, dat bei Erhöhen des Förderdmckes der Pumpe 25 dei Kolben 52 nach links geschoben wird uno der Durch gang über die Bohrung 54 in die Ringnut 55 gedro* seit wird, so daß bei einer Druckerhöhung in der Lei Hing 27 der Querschnitt, der zum Arbeitsraum 4." führt, verkleinert wird, so daß die Steuerung weit sie hend druckunabhängig wird. 56 ist lcdiclich en Sicherheitsventil, welches zum Rücklauf 33 führt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Regelung der Eindringtiefe eines von einem Traktor gezogenen und durch einen hydraulischen Hubzylinder höhenverstellbaren Pfluges, wobei eine vom Druck im Hubzylinder beaufschlagte Steuereinrichtung für die Regelung der Druckmittelzufuhr zum Hubzylinder vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) des Hubzylinders (7) über ein zusätzliches Gestänge (11, 12, 13, i<?, 15; 18) derart mit dem Pflug (1) verbunden ist, daß der Kolben (8) bei zunehmendem Arbeitswiderstand vom Arbeitsraum des Zylinders (7) wegbewegt wird, und daß die Steuereinrichtung (26 bis 55) bei einem Absinken des Druckes im Arbeitsraum des Hubzylinders (7) die Druckmittelzufuhr zum Hubzylinder freigibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein vom Flüssigkeitsdruck mit einem mit dem Arbeitsraum des Hubzylinders (7) in ständig offener Verbindung stehenden Raum (49) beaufschlagtes druckempiindliches Organ, insbesondere einen Kolben (50), welcher durch eine Feder (46) mit verstellbarer Spannung entgegen dem Flüssigkeitsdruck belastet ist und welcher den Hub'ipchanismus (26) des Hubzylinders (7) steuert.

3. Vorrichtung aach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aie Fedpr (46) gegen ein willkürlich verstellbares Widerlager, beispielsweise eine Stellschraube (51), abgestützt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Kreislauf des Hubwerkes einen Nebenstromkreis (41, 42, 44, 45) zur Steuerung des die Druckflüssigkeitszufuhr zum Hubzylinder (7) regelnden Hauptsteuerkolbens (26) aufweist, welcher Nebenstromkreis seinerseits durch den vom Druck im Hubzylinder (7) beaufschlagten federbelasteten Kolben (50) od. dgl. gesteuert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge einen Winkelhebel (13, 14) aufweist, von dessen drei Gelenkpunktcn einer mit dem Pflug (1), einer (5) mit dem Traktor verbunden ist und einer, gegebenenfalls unter Vermittlung von Zwischenhebeln (10, 11,15), mit dem Kolben (8) des Hubzylinders (7) in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge ein Zugglied, beispielsweise eine Kette (18), aufweist, das am pflugseitigen Ende wenigstens eines den Pflug (1) »nit dem Traktor verbindenden, am Traktor mit «»eitlichem Spiel angeschlossenen unteren Lenkers (3) angreift und an einer seitlich und oberhalb der Anlenkstelle (20) dieses Lenkers (3) gelegenen Stelle (19) am Traktor angehängt ist, wobei diese seitliche Anhängcstelle (19) des Zuggliedes (18) am Traktor zu derjengien Seite des Traktors verlagert ist, von welcher das Pflugschar (1) durch den Bodenwiderstand weggedrückt wird.