DE1951836C3

DE1951836C3 - Einrichtung zur Steuerung des Krafthebers für ein an ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug angebautes Bodenbearbeitungsgerät

Info

Publication number: DE1951836C3
Application number: DE19691951836
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7992 Tettnang; Stahl Hermann; Achberger Gottfried; / 7990 Friedrichshafen Winkelmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Filing date: 1969-10-15
Publication date: 1976-05-26

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung des Krafthebers für ein an ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug angebautes Bodenbearbeitungsge rät mittels eines in Abhängigkeit von der Zugkraft und der Lage regelbaren Steuergerätes, das über ein Regelgestänge mit den Meßwertgebern in Verbindung steht, wobei der Einfluß der Lage von der Hubwelle des Krafthebels und der Einfluß der Zugkraft von einem federnd abgestützten Regelglied abgeleitet wird und beide Regelgrößen über ein gemeinsames Gestänge wahlweise dem Steuergerät zuführbar sind, das miuels eines über zwei vorzugsweise winkelig angeordnete Gelenkhebel ir.'t-sJ??-' das Steuergerät beeinflussenden Zugstange verbundenen Systemhebels auf Lageregelung oder auf Zugkraftregelung einstellbar ist und betrifft Maßnahmen zur vereinfachten Ausgestaltung und zur Verbesserung der Funktion derartiger Steuereinrichtungen.

Vorrichtungen zur selbsttätigen Regelung eines Krafthebers in Abhängigkeit vom Tiefgang des Bodenbearbeitungsgerätes sowie von der aufzubringenden Zugkraft sind bereits in mehreren Ausführungsformen bekanntgeworden. Eine dieser vorbekannten Regeleinrichtungen, mittels der eine wahlweise Beeinflussung des Steuergerätes über die Hubwelle des Krafthebers oder durch einen federnd abgestützten Geber vorgenommen werden kann, wobei beide Einflüsse über ein Gestänge auf das Steuergerät einwirken, besteht aus zwei in das Gestänge eingefügte und gelenk«; miteinander verbundenen Kurvensehei ben, die wahlweise gegeneinander verstellbar sind und von denen eine ein Kurvenstück trägt Das Kurvenstück bewirkt hierbei bei Verstellung der Kurvenscheiben zur Lageregelung eine von der Drehrichtung der Hubwelle abhängige Verschiebung des Gestänges, während es bei einer Verstellung der Teile zur Zugkraftregelung unwirksam ist. Außerdem sind die Kurvenscheiben ständig über ein gemeinsames Kuppelstück mit dem Steuergerät verbunden.

Ferner ist es bei einer ähnlichen Vorrichtung, die einen Kraftheber mit Steuerorgan, eine Einrichtung zum Vorwählen des Tiefganges, des Arbeitsgerätes sowie ein auf unterschiedliche Zugkraft regelbares ansprechbares Organ umfaßt, bekannt, für die Lagen- und die Zugkraftregelung ein einziges Steuersystem zu verwenden, das einen Systemhebel aufweist, in dessen einer Endstellung die automatische Zugkraftregelung und in dessen anderer Ends teilung die automatische Lagereglung durchführbar ist, während in dem Bereich zwischen den Endstellungen sowohl Zugkraft- als auch Lageregelung erfolgt.

Diese bekannten Ausführungen von Vorrichtungen zur selbsttätigen Lage- und Zuiekraftsteuerung sind jedoch, wie auch die des weiteren vorgeschlagenen Lösungen, die vielfach mit einer Regelhydraulik versehen sind, sehr aufwendig, so daß deren Herstellung mit großen Kosten verbunden ist. Außerdem ist bei den bisher verwendeten, insbesondere mit einem Summierungsglied ausgestatteten Ausführungen die Ansprechempfindlichkeit verhältnismäßig; gering; Zugkraftschwankungen bleiben somit vielfach ohne Einfluß auf das Steuergerät.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zur Steuerung des Krafthebers für ein an ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug angebautes Bodenbearbeitungsgerät zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau und damit wirtschaftlich herzustellen ist und bei der eine maximale Ansprechempfindlichkeit gegeben ist. so daß die Impulse der Istwertgeber ohne Verzögerung an das Steuergerät exakt weitergeleitet werden können.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Steuereinrichtung der eingangs genannten Gattung dadurch erreicht, daß die Zugstange mit zwei als Aufnahmetaschen ausgebildeten Ausnehmungen versehen ist, in die

dutch Verschwenken mittels des Systemhebels jeweils _A _νΟΠ der Hubwelle beeinflußbare Meßwertgeber und j_ervondem federnd abgestützten Regelglied beeinflußbare Meßwertgeber zur Lagenänderung der Zugstange _wau_weise einführbar und zwanslsüfie mit Hi^er

zwangläufig mit dieser verbindbar ist

η Um den übergang von dei einen zur anderen *chaltstellung zu ermöglichen, ohne daß dabei der Kraftheber abgesenkt wird, sind die Anlageflächen der in die Zugstange eingearbeiteten Ausnehmungen als vorzugsweise in bezug auf den Drehpunkt der Zugstange gekrümmte Flächen auszubilden, wobei zur Umschalterleichterung zweckmäßigerweise die Ausnehmungen mit einer sich an die gekrümmten Flächen anschließenden Schrägfläche zu versehen sind.

Des weiteren ist es angebracht, den Systemhebel mit

Rasteinrichtungen in Form von Federrasten od. dgl. zur

Fixierung in bestimmten Stellungen und/oder einer

Reibungsbremse zur stufenlos veränd;rbaren Fixierung

jnunterschiedlichen Stelhingen auszustatten.

Der dem federnd abgestützten Regelglied zugeordnete Meßwertgeber kann in vorteilhafter Weise aus einem drehfest auf der Welle angeordneten Hebel gebildet werden, dem ein weiterer gegenüber diesem drehbar Belagerter Hebel zugeordnet ist, der mit dem anderen _: Hebel in einer Drehrichtung mittels Anschlägen und in der anderen Drehrichtung zur Überlastsicherung mittels einer zwischen den beiden Hebeln unter Vorspannung eingesetzten Druckfeder verbunden ist.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Einrichtung zur Steuerung des Krafthebers für ein an ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug angebautes Bodenbearbeitungsgerät zeichnet sich durch einen einfachen konstruktiven Aufbau sowie durch äußerst geringe Störanfälligkeit aus. Vor allem aber ist stets eine hohe Ansprechempfindlichkeit des Steuergerätes gegeben, da in dem Regelgestänge keine Totwege auftreten können und die Impulse der Istwertgeber somit ohne Verzögerung an das Steuergerät weitergeleitet werden. Außerdem ist eine leichte Wählbarkeit der Regelart möglich, da lediglich ein Verstellhebel betätigt werden muß um eine Verbindung zwischen der das Steuergerät beeinflussenden Zugstange und den in Abhängigkeit von der Lage des Bodenbearbeitungsgerätes oder der aufzubringenden Zugkraft beeinflußbaren Hebeln zu schaffen. In den Zwischenstellungen des Verstellhebels ist dabei eine stufenlos einstellbare Übersteuerung möglich, so daß zum Beispiel bei stark unterschiedlichem Boden bei einem ausschließlichen Regeln durch die Zugkraft ein zu tiefes Eindringen des Arbeitsgerätes verhindert wird. Ein Verschleiß tritt an der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht auf, obwohl sie eine verlustarme und betriebssichere Lösung darstellt.

Ein Ausfühungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt

F i g. 1 die Anordnung des Krafthebers an einem

F i g. 2 die Ausgestaltung des Kraftheberregelgestän-

ges im einzelnen, ,.·,,, m a

Fig.3 einen Teilschnitt nach der Linie Ill-ill der pig 2,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F ι g.

F i g 5 einen Schniti nach der Linie V-V der F i g. 2.

In dem in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Steuervorrichtung zur Regelung der Arbeitstiefe eines Bodenbearbeitungsgerätes ist in Fi(r 1 mit 1 der rückwärtige Teil eines Schleppers bezeichnet, auf dem ein zum I leben und Senken eines an den Schlepper ί angebauten Bodenbearbeitungsgerätes, beispielsweise eines Pfluges dienender Kraftheber 2 angeordnet ist. Das nicht dargestellte Bodenbearbeitungsgerät sieht hierbei üter die unteren Lenker 4 mit der Hinterrad-Achse 3 des Schleppers 1 in Verbindung, wobei zum Heben oder Senken die mit den unteren Lenkern 4 verbundenen Hubstangen 5 dienen, die über Hubarme 6 mit der Hubwelle 7 des Krefthebers 2 verbunden sind. Des weiteren steht das Bodenbearbeitungsgerät über den oberen Lenker 9, der auf einen mn 8 bezifferten Meßwertgeber einwirkt, mit dem Schlepper 1 in Verbindung. Die Steuerimpulse des Meßwertgebers 8. der von dem oberen Lenker 9 beeinflußt wird, werden hierbei über die Hebel IO und 11 auf das nicht dargestellte Steuergerät des Krafthebers 2 übertragen. Zum Umschalten von einer Regelung in Abhängigkeit von der Lage auf eine Regelung in Abhängigkeit von der Zugkraft ist ein Verstellhebei 13 vorgesehen, der au, ,₀ das Regelgestänge des Krafthebers 2 einwirkt.

In Fig.2 ;st im vergrößerten Maßstab im Axialschnitt z.T. der Kraftheber 2 und das zu dessen Betätigung vorgesehene Regelgestänge dargestellt, mittels dem in Abhängigkeit von der Lage oder in „ Abhängigkeit von der Zugkraft des Bodenbearbenungs-" gerät« eine Regelung des Steuergerätes vorgenommen werden kann. Zum Umschalten auf die gewünschte Regelungsart dient der Verstellhebel 13. der au. der in dem Gehäuse 14 des Krafthebers 2 drehbar angeordne-,„ ten Welle 15 gelagert ist. Über die Gelenkhebel 16 und 17 die durch einen Bolzen 18 gelenkig miteinander verbunden sind, steht der Verstellhebel 13 mit e.ner Zugstange 19 in Verbindung. Entgegen der Kraft einer Ruckstellfeder 22 wirkt die Zugstange 19 über einen « Hebel 20 auf die Verstellwelle 21 des Steuergeräts ein.

Um eine Umsteuerung von Lageregelung auf Zugkraftregelung mittels des Systemhebels 13 bewerkstelligen zu können, ist an der Zugstange 19 ein Führungsstück 23 angebracht, das. wie insbesondere auch der Fig.4 entnommen werden kann, mit zwei gegenüberliegenden Ausnehmungen 24 und 25 versehen ist. In die Ausnehmungen 24 und 25 sind je nach Stellung des Systemhebels 13 wechselweise Bolzen 31 bzw. einführbar, die über den Hebel 29 mit einer auf der Hubweiie 7 angeordneten mit einer Nockenbahn ausgestatteten Steuerscheibe 26 bzw. über die Hebel und 33. die auf der Welle 36 gelagert sind, mit den an den oberen Lenker 9 angeschlossenen Hebeln 10 und 11 in Verbindung stehen. Die Hebel 32 und 33 sind hierbei zur Überlastsicherung drehbar aufeinander gelagert und ⁵⁰ durch eine Feder 39 gegeneinander abgestützt, so daß in einer Drehrichtung eine nachgiebige Verbindung hergestellt ist. während in der anderen Drehrichtung durch die aneinander anliegenden Anschlagflachen und 38 eine starre Verbindung besteht. Ferner .st, um stets eine gute Anlage des Hebels 29 an der Nockenbahn 27 zu ermöglichen, eine an diesem und dem Hebel 32 befestigte Feder 35 vorgesehen. Zur Rückführung des Hebels 32 dient des weiteren auch die Steuerscheibe 26. die mit einer entsprechend ausgebildeten schnabelförmigen Ausnehmung 28 ausgestattet

Die Flächen 40 und 41 der Ausnehmungen 24 und an denen die Bolzen 31 und 34 anliegen, sind hierbei als gekrümmte Flächen ausgebildet, und zwar ist der Anlenkpunkt der Zugstange 19 an dem Hebel 20 als Drehpunkt angenommen worden. Dadurch «'«erreicht daß durch Verschwenken der Zugstange 19 beim

Umschalten von Lage- auf Zugkraftregelung oder umgekehrt keine Beeinflussung des Steuergeräts vorgenommen wird. Außerdem sind die Ausnehmungen 24 und 25 mit sich an die gekrümmten Flächen 40, 41 anschließenden Schrägflächen 42 bzw. 43 ausgestaltet, um das Einführen der Bolzen 31 bzw. 34 zu erleichtern.

Um bei einer Verstellung des Verstellhebels 13 diesen in den Endstellungen oder einer vorbestimmten oder beliebigen Mittelstellung fixieren zu können, sind nach den F i g. 3 und 4 Rastvorrichtungen 46,47 und 48 sowie eine Bremseinrichtung 49 vorgesehen. Die Rastvorrichtung besteht hierbei jeweils aus einer in eine Ausnehmung 45 eines auf der *Welle 15 drehfest gelagerten Zwischenstückes 44 eingesetzte Kugel 46, die durch eine Feder 47 in die Ausnehmungen 4§ des Krafthebergehäuses 14 gedrückt werden. Die Bremseinrichtung 49 zur Fixierung des Verstellhebels 13 in einer beliebigen Stellung ist nach Art einer Reibungskupplung ausgestaltet, und zwar ist zwischen einem auf der Welle 15 begrenzt verdrehbar gelagerten Schaltblech 54 und im Gehäuse 14 ein Reibbelag 53 eingesetzt, so daß der Systemhebel 13 in jeder beliebigen Winkelstellung festgehalten werden kann. Auf das Schaltblech 54 wirken nämlich die Tellerfedern 52 ein, die sich an der mit der Welle 15 verbundenen Scheibe 50 und einer Hülse 51 abstützen, die an dem Schaltblech 54 anliegt. Die Verdrehbegrenzung des Hebels 13 wird dabei durch den in das Gehäuse 14 eingesetzten Bolzen 55 bewerkstelligt, der in eine entsprechende Ausnehmung 56 des Schaltbleches 54 eingreift.

Nimmt der Hebel 13 die in Fig.2 dargestellte Lage ein, erfolgt eine Verstellung der Steuerwelle 21 des Steuergeräts in Abhängigkeit von der Lage des angebauten Bodenbearbeitungsgeräts. Bei einer Verdrehung der Hubwelle 7 läuft nämlich der Hebel 29 auf der Nockenbahn 27 der Steuerscheibe 26 auf, so daß die Zugstange nach rechts gezogen wird. Dadurch wird

ίο über den Hebel 20 die Steuerwelle 21 entsprechend verdreht und somit der Zufluß von Druckmittel in den Druckraum des Krafthebers freigegeben, so daß die Hubwelle 7 in die Ausgangslage zurückgeführt wird. Wird der Hebel nach links verschwenkt, so wird in

Ϊ5 gleicher Weise eine Steuerung in Abhängigkeit von der Zugkraft vorgenommen. Wird dagegen der Hebel 13 in einer Zwischenstellung festgehalten, so ist bei Lageregelung eine Übersteuerung durch die Zugkraft oder bei Zugkraftregelung eine Übersteuerung durch die Lageregelung möglich, so daß einerseits bei zu starker Belastung des Gerätes, z. B. durch ein Hindernis, dieses herausgeregelt wird und somit Überlastung von Gerät und Schlepper vermieden werden und andererseits bei zu stark wechselnden Bodenverhältnissen ein zu tiefes Eindringen des Bodenbearbeitungsgerätes durch den die Zugkraft übersteuernden Einfluß der Lageregelung verhindert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Steuerung des Krafthebers für ein an ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug angebautes Bodenbearbeitungsgerät mittels eines in Abhängigkeit von der Zugkraft und der Lage regelbaren Steuergeräts, das über ein Regelgestänge mit den Meßwertgebern in Verbindung steht, wobei der Einfluß der Lage von der Hubwelle des Krafthebers und der Einfluß der Zugkraft von einem federnd abgestützten Regelglied abgeleitet wird und beide Regelgrößen dem Steuergerät über ein gemeinsames Gestänge wahlweise zuführbar sind, das mittels eines über zwei vorzugsweise winkelig angeordnete Gelenkhebel mit einer das Steuergerät beeinflussenden Zugstange verbundenen Systemhebels auf Lageregelung oder auf Zugkraftregelung einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (19,23) mit zwei als Aufnahmetaschen (24,25) ausgebildete Ausnehmungen versehen ist, in die durch Verschwenken mittels des Systemhebels (13) jeweils der von der Hubwelle (7} beeinflußbare Meßwertgeber (Bolzen 31) und der von dem federnd abgestützten Regelglied beeinflußbare Meßwertgeber (Bolzen 34) zur Lagenänderung der Zugstange (19, 23) wahlweise einführbar und zwangläufig mit dieser verbindbar sind.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche der in die Zugstange (Führungsstück 23) eingearbeiteten Ausnehmungen (24, 25) als vorzugsweise in bezug auf den Drehpunkt der Zugstange (11) gekrümmte Flächen (40,41) ausgebildet sind.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (24, 25) der Zugstange (19, 23) mit sich an die gekrümmten Flächen anschließenden Schrägflächen (42,43) versehen sind.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemhebel (13) mit Rasteinrichtungen (46, 47, 48) in Form von Federrasten od. dgl. zur Fixierung in bestimmten Stellungen und/oder einer Reibungsbremse (49) zur stufenlos veränderbaren Fixierung in unterschiedlichen Stellungen ausgestattet ist.

5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dem federnd abgestutzten Regelglied zugeordnete Meßwertgeber (Bolzen 34) aus einem drehfest auf der Welle (3(i) angeordneten Hebel (33) gebildet ist, dem ein weiterer gegenüber diesem drehbar gelagerter Hebel (32) zugeordnet ist, der mit dem anderen Hebel (33) in einer Drehrichtung mittels Anschlägen (37, 38) und in der anderen Drehrichtung zur Überlastsicherung mittels einer zwischen den beiden Hebeln (32, 33) unter Vorspannung eingesetzten Druckfeder (39) verbunden ist.

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