DE1954604A1

DE1954604A1 - Hebe- und Senkvorrichtung,insbesondere fuer an ein Fahrzeug anschliessbare Arbeitsgeraete,beispielsweise fuer die Maehwerksbaugruppe von Maehdreschern

Info

Publication number: DE1954604A1
Application number: DE19691954604
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Roth
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1969-10-30
Filing date: 1969-10-30
Publication date: 1971-05-13
Also published as: US3677142A; FR2066639A5; ES385018A1; SE365098B; GB1306609A; DK128261B

Description

MHM 3248 DBERB & COMPANY

Hebe- und Senkvorrichtung, insbesondere für an ein Fahrzeug anschließbare Arbeitsgeräte, beispielsweise für die Mähwerksbaugruppe von Mähdreschern"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hebe- und Senkvorrichtung, insbesondere für an ein Fahrzeug anschließbare Arbeitsgeräte, beispielsweise für die Mähwerksbaugruppe von Mähdreschern, die mindestens einen mit Druckmedium, beispielsweise Drucköl beaufschlagbaren, einen hin- und herbewegbaren Kolben aufnehmenden Zylinder und mindestens einen mit diesem in Verbindung stehenden Druckspeicher aufweist, der ebenfalls mit einem Druckmedium, beispielsweise mit Gas beaufschlagbar und in Abhängigkeit vom Druck im Zylinder veränderlich ist.

In hydraulischen Systemen ist es oft erforderlich, daß ein Druckzylinder mit einem Druckspeicher zum Auffangen der hohen Druckspitzen zusanunengeschaltet ist. Ferner wird bei landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen diese Schaltung angewandt, um Arbeitsgeräte in Abhängigkeit von einem reduzierten Auflagedruck entsprechend den Konturen des Bodens zu führen.

Die Schaltung kann durch folgende bekannte Möglichkeiten hergestellt werden:

1. Druckspeicher und Druckzylinder als getrennte Bauteile durch Druckleitungen verbunden,

2. Druckzylinder mit integriertem Kolben-Druckspeicher.

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Die Bauart mit getrennten durch Druckleitungen verbundenen Baueinheiten hat den Nachteil, daß längere Montagezeiten, größerer Lagerplatzbedarf erforderlich sind tind Funktionsstörungen durch Leckage der Verbindungsmittel auftreten können.

Die Bauart mit Druckzylinder und integriertem Kolben-Druckspeicher ist insofern nachteilig, als an den Dichtungen des Kibens Leckage auftreten kann. Außerdem muß die gesamte Länge der Lauffläche des Speicherkolbens feinstbearbeitet werden, was die Herstellungskosten sehr erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei den Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art den Druckspeicher vorteilhafter auzubilden und anzuordnen als bisher. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß der Druckspeicher von einem elastischen, mit der Zylinder-Kolbeneinheit der Hebe- und Senkvorrichtung verbundenen Behälter gebildet ist, der mit Gas füllbar und außen durch das Druckmedium der Zylinder-Kolbeneinheit beaufschlagbar ist. Auf diese Weise ergibt sich bei einfacher Montage eine kompakte, raumsparende Bauweise des aus dem hydraulischen Zylinder mit Kolben und dem Druckspeicher bestehenden Aggregates der Hebe- und Senkvorrichtung. Außerdem kann der hydraulische Kolben aus einem Präzisionsrohr gefertigt werden, das an seiner Innenseite nicht bearbeitet zu werden braucht, wodurch die Anlage in der Herstellung entsprechend billig wird.

Gemäß der Erfindung kann der als Druckspeicher dienende, elastische Behälter im Innern des hohl ausgebildeten Kolbens der Zylinder-Kolbeneinheit angeordnet sein.

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Diese Anordnung ir.L besonders vorteilhaft, da sie die yonlapc noch weiter vorcinfncht, weil Kolben und Druckspeicher zu einer Baugruppe- vormontiert werden können. Vorteilhaft hat der elastische Behälter einen Boden, mit dem er einenends mit dem Boden des hydraulischen Kolbens verbunden ist; andernends ist der elastische Behälter durch einen mit dem Kolben verbindbaren Pfropfen verschließbar. -Hierdurch ergibt sich mit einfachen-baulichen Mitteln eine wirkungsvolle Abdichtung für das Hydrauliköl der Zylinder-Kolbeneinheit gegen die Atmosphäre und für das

in dem elastischen Behälter befindliche Gas gegen- |

über dem Hydraulilcöl und der Atmosphäre.

Gemäß der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß an der Außenseite des Bodens des elastischen, als Druckspeicher dienenden Behälters ein elastischer Yiulst vorgesehen ist, der zur Verankerung des Behälters in eine Öffnung des Bodens des hydraulischen Kolbens eingreift, während das durch den Pfropfen verschließbare Ende des Behälters eine Mantelverdickung aufweist, die sich unter dem Druck des Pfropfens gegen ,eine konische Aufweitung der- Bohrung des hydraulischen Zylinders dichtend anlegt. Diese j

Konstruktion ist einfach und in der Herstellung billig. ■ Der den Behälter verschließende Pfropfen kann dabei zweckmäßig durch die in den hydraulischen, hohl ausgebildeten Kolben einschraubbare Kolbenstange in die Öffnung des elastischen Behälters dichtend eingedrückt werden. "* ■ "...-

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Vorschlag kann in der Kolbenstange ein zweckmäßig als Rückschlagventil ausgebildetes Ventil zum Füll Qi des als Druckspeicher dienenden Behälters angeordnet sein, wobei

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das Gar», beispielsweise Stickstoff, durch eine Bohrung, .in der Kolbenstange und eine achsgleiche Bohrung im Pfropfen in den Behälter einströmt. Durch diese Anordnung wird der elastische Behälter innen mit Gas bis zu einem gewissen Druck angefüllt, während seine Mantelfläche durch das Hydraulikol der Zylinder-Kolbeneinheit in radialer Riehtung beaufschlagt wird.

Der Raum zwischen der Bohrung des hydraulischen Kolbens und dem als Druckspeicher dienenden Behälter wird erfindungsgemäß durch im Boden des hydraulischen Kolbens angeordnete Bohrungen mit Drucköl beaufschlagt. Diese Bohrungen können als Drosselbohrungen ausgebildet sein. Hierdurch wird eine dämpfende Wirkung erzielt.

Um die Herstellung noch, weiter zu vereinfachen, kann der Boden des hydraulischen Kolbens aus einem mit dem freien Kolbenende verbundenen, durch einen Sicherungsring gehaltenen Druckring bestehen, dessen Öffnung ballig ausgebildet ist zur Aufnahme des am Boden des elastischen Behälters vorgesehenen Wulstes. Hierdurch ergibt sich eine einfache, billig herzustellende und dennoch sehr wirkungsvolle Verankerung des den Druckspeicher bildenden elastischen Behälters im Innern des hohlen Kolbens.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Vorschlag kann im Bereich des Bodens des elastischen, als Druckspeicher dienenden Behälters am hydraulischen Zylinder der Rebe- und Senkvorrichtung die Vorrichtung zum Anschließen der Zuführungsleitung für das Drucköl vorgesehen sein·

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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der nachfolgenden Beschreibung erläutert und in der Zeichnung dargestellt.

Der Einfachheit halber wurde die Zeichnung auf die Anordnung des Druckspeichers beschränkt, und zwar bedeutet 10 einen hydraulischen Zylinder, · in dem ein Kolben 11 axial verschiebbar lagert, der zweckmäßig aus Präzisionsstahlrohr gefertigt ist. Im Kolben 11 befindet sich ein an einem Ende geschlossener, schlauchförmiger Behälter 12, beispielsweise aus Gummi oder elastischem Kunststoff, der an seinem geschlossenen Ende 13 außen einen elastischen Wulst hat, durch den er im freien Ende des Kolbens 11 gehalten ist. Hierzu ist dieses Kolbenende etwas aufgebohrt; in den aufgebohrten Teil ist eine ringförmige Druckplatte 15 als Kolbenboden eingesetzt und durch einen Sicherungsring 16 gehalten. Durch die ballig ausgebildete Bohrung der Druckplatte 15 wird der Wulst hindurchgesteckt.

An seinem offenen Ende weist der Behälter 12 eine Verdickung 17 auf, die als Abdichtung des Behälters gegenüber dem Kolben 11 dient und hierzu in eine kegelige Aufweitung 18 der Bohrung 19 des Kolbens 11 eingreift. Verschlossen wird der Behälter 12 durch einen außen zweckmäßig kegelig ausgebildeten Pfropfen 20, der aus Metall oder einem anderen geeigneten Werkstoff hergestellt sein kann, in das wulstförmige Ende des Behälters 12 eingesetzt wird und den Behälter an diesem Ende festhält. Gegen die äußere, bundartig ausgebildete Stirnfläche 21 des Pfropfens legt sich der Kopf 22 des Kolbens 11 an, der einen abgesetzten Gewindezapfen 23 aufweist, der in das mit entsprechendem Gegengewinde versehene Ende 24 des Kolbens 11 eingeschraubt wird. In den Kopf 22 ist ein

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als Rückventil ausgebildetes Ventil 33 zum Füllen des als Druckspeicher dienenden Behälters 12 eingebaut. Dieses Ventil hat eine Druckfeder 25, eine Kugel 26, einen Betätigungsstift 27 und eine bohrung 28, die mit einer entsprechenden, zweck- mäßig etwas weiteren Bohrung 29 im Pfropfen 20 fluchtet. Der Zylinder 10 hat einen Stutzen 30 mit Gewindebohrung, an die die nicht dargestellte Zulaufleitung für das Hydraulilcöl angeschlossen wird.

Verwendet man die Vorrichtung z. B. in Verbindung mit einem Mähdrescher, so erfolgt der Einbau zweckmäßig in der Weise, daß der Zylinder 10 mit einer Anschlußstelle zum gelenkigen Verbinden mit einem höhenunverstellbaren Teil der Maschine, beispielsweise mit der Triebachse des Mähdreschers versehen wird, während der Kopf 22 z. B. eine Bohrung 31 zum gelenkigen Anschließen an den höhenverstellbaren Schrägsteller des Mähdreschers aufweisen kann.

Die Arbeitsweise der neuen Vorrichtung ist folgende:

Der durch den von dem Behälter 12 und dem Pfropfen 20 gebildete Innenraum dargestellte Druckspeicher wird über das Ventil 33 z. B. mit Stickstoff bis auf einen gewünschten Druck gefüllt. Zum Ausfahren des Kolbens 11 aus dem Zylinder wird über die an den Stutzen 30 ^ " angeschlossene Leitung Drucköl zugeführt, das in den Raum zwischen dem Kolben 11 und der Innenwand des Zylinders 10 eintritt und auf die Druckplatte 15 auftrifft und den Kolben entsprechend ausfährt. Sobald der Öldruck im Zylinder 10 den Fülldruck in dem als Druck speicher wirkenden Behälter übersteigt, wird der Behälter über seine gesamte Länge radial zusammengedrückt, weil Drucköl durch in der Druckplatte vorgesehene Bohrungen 32 in den Raum zwischen Kolben 11 und Behälter 12 eintritt. Dadurch verdichtet sich das in dem Behälter 12

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geschlossene Gas entsprechend und ergibt damit eine Dnickr.pp ί'Ίιεπιη,ρ. Die Verdickung 17 des Behälter:-. 12 wiT'kt-, νie berei l's angedeutet, einern-rit.:.; als Abel i nh lung f-iir dan llydraixliköl gegen die Atmosphäre, andererseits in Verbindung mit dem Pfropfen 20 als Abdichtung für das Speiehergas gegenüber dem Hydraul ilcöl und der Atmosphäre.

Die Bohrungen 32 können in ihrem Querschnitt so bemessen sein, daß der vorstehend geschilderte Vorgang, in gewisser Weise gedämpft bzw. gedrosselt wird.

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In Verbindung mit einem Mähdrescher hat die Zylinder-Kolbeneinhcit 1u, 11 die Aufgabe, die nicht dargestellte iuihwerksbaugruppe anzuheben bzw. abzusenken, wobei je nach Gewicht der Mähwerksbaugruppe mehr als nur eine Zylinder-Kolbeneinheit vorgesehen werden kann. Mit der Zylinder-Kolbeneinheit 10, 11 wird eine bestimmte Höhe der Mähwerksbaugruppe über den Erdboden eingestellt, wobei sich im Hydrauliksystem des Mähdreschers zwischen dessen Steuergerät und dem Kolben 11 des Zylinders 10 einerseits und dem Druckspeicher bzw. dem Behälter 12 andererseits, wie vorher gesagt, ein bestimmter Druck aufbaut, der ausreicht, um das Gewicht der Mähwerksbaugruppe aufzufangen. Beim Anheben der Mähwerksbaugruppe baut sich in dem Behälter 12 und in dem Druckraum vor dem Kolben 11 ein Druck auf, wobei das Gas in dem Behälter 12 soweit komprimiert wird, bis es dem zum Anheben der Mähwerksbaugruppe notwendigen Druck angepaßt ist.

Trifft das Mähwerk auf eine Erderhebung oder ein anderes Hindernis auf, so wird ein Teil des Gewichtes de**-Mähwerksbaugruppe. von dem Hindernis aufgenommen, so daß der Dj-uck zwischen dem Steuergerät und dem Kolben 11 des Zylinders 10 nachläßt* Bei diesem Vorgang

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kommt der Druckspeicher zur Wirkung, wobei das sich in dem Behälter 12 befindliche komprimierte Gas der.. Füllung dm Zylinder 10 entgegenwirkt und so einen zusätzlichen Druck auf den Kolben 11 ausübt. Insoweit unterstützt der Druckspeicher die Hubbewegung der Mähwerksbaugruppe, um ein Hindernis zu überwinden. Nach Überwinden des Hindernisses ■wird das Gewicht der Mähwerksbaugruppe von der zwischen dem Steuergerät und dem Kolben 11 befindlichen Drucksäule, aufgefangen, wobei die Verdichtung des sich in dem Behälter 12 befindlichen Gases nachläßt. Durch Abstimmen des Gewichtes der Mähwerksbaugruppe bzw. des Gewichtes, das vom Zylinder 10 aufgefangen wird, und dem in dem Behälter 12 herrschenden Druck läßt sich der Zeitpunkt bestimmen, wann der Druckspeicher zur Wirkung kommt. Hierdurch läßt sich der Druckspeicher einstellen, so daß das Ansprechen des Druckspeichers gesteuert werden kann.

Patentansprüche

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Claims

Paten l-a

1. Hebe- und Senkvorrichtung, insbesondere für an ein Fahrzeug anschließbare Arbeitsgeräte, bei-, spiclsweise für die Mähwerkr.baugruppe von Mähdreschern, die mindestens einen mit_ Druckmedium, beispielsvreise Drucköl beaufschlagbaren, einen hin- und herbewegbaren Kolben aufnehmenden Zylinder und mindestens einen mit diesem in Verbindung stehenden Druckspeicher aufweist, der ebenfalls mit einem Druckmedium, beispielsweise mit Gas beaufschlagbar und in Abhängigkeit vom Druck im Zylinder veränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher aus einem elastischen, mit der Zylinder-Kolbcneinheit (10, 11) der Hebe- und Senkvorrichtung verbundenen Behälter (12) besteht, der mit Gas füllbar und aul3en von dem Druckmedium der Zylinder-Kolbeneinheit beaufschlagbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Behälter (12) im Innern des hohlen Kolbens (11) der Zylinder-Kolbeneinheit (10, 11) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Behälter (12) einenends einen Boden (13) hat, mit dem er mit dem Boden (15) des hydraulischen Kolbens (11) verbunden .ist, andernends durch einen mit dem Kolben verbindbaren Pfropfen (20) verschließbar ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außen seite des Bodens (13) des elastischen, als Druck-

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speicher dienenden Behälters (12) ein elastischer Wulst (14) vorgesehen ist, der zur Verankerung des Behälters in eine Öffnung des Bodens (15) des hydraulischen Kolbens eingreift, während das durch den Pfropfen (20) verschließbar* Ende des Behälters eine Mantelverdickung (17) aufweist, die sich unter dem Druck des Pfropfens gegen eine konische Aufweitung (18) der Bohrung (19) des hydraulischen Kolbens dichtend anlegt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Behälter (12) verschließende Pfropfen (20) durch die in den hydraulischen Kolben (11) einschraubbare Kolbenstange (22, 23) in die öffnung des Behälters dichtend eingedrückt wird,

6. Vorrichtung nach «inen oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kolbenstange (22, 23) ein Ventil (33) sum Füllen des als Druckspeicher dienenden Behälters (12) angeordnet ist, wobei das Gas, beispielsweise Stickstoff, durch eine Bohrung (28) in der Kolbenstange und eine achsgleiche Bohrung (29) i* Pfropfen (20) in den Behälter einströmt.

7. Vorrichtung nach eine» oder Mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch ffcennzeichnet, daß der Rau» zwischen der Bohrung (19) des hydraulischen Kolbens und dem als Druckspeicher dienenden Behälter durch im Boden (1$) des hydraulischen Kolbens (11) .angeordnete Bohrungen (32) mit Drucköl beaufschlag- > bar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Boden (15) des hydraulischen Kolbens (11) angeordnete Bohrungen als Drosselbohrungen ausgebildet sind.

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9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des hydraulischen Kolbens (11) aus einem mit dem freien Kolbenende verbundenen, durch einen Sicherungsring (16) gehaltenen Druckring (15) besteht, dessen Öffnung ballig ausgebildet ist zur Aufnahme des am Boden (13) des elastischen Behälters (12). vorgesehenen Wulstes (H).

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß I im Bereich des Bodens-(13) des elastischen, als Druckspeicher dienenden Behälters (12) am hydraulischen Zylinder (10) die Vorrichtung (30) zum Anschließen der Zuführungsleitung für das Drucköl vorgesehen ist.

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