DE2026666A1

DE2026666A1 - Einrichtung zur Steuerung der Arbeitstiefe von Bodenbearbeitungsgeräten

Info

Publication number: DE2026666A1
Application number: DE19702026666
Authority: DE
Inventors: Herbert 5040 Brühl; Laube Gerhard 4043 Holzheim. AOIb 71-00 Knepper
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1970-06-01
Filing date: 1970-06-01
Publication date: 1971-12-09
Also published as: FR2093952B3; FR2093952A7

Description

Einrichtung zur Steuerung der
Arbeitstiefe von Bodenbearbeitungsgeräten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung
der Arbeitetiefe von Bodenbearbeitungsgeräten, die an einer
Zugmaschine von einem Kraftheber höhenverstellbar angeordnet
sind, dessen Regelung nach der Geschwindigkeit der Winkeländerung beim überfahren von Bodenunebenheiten erfolgt, wobei als Meßglied für die /«inkelgeschwindigkeit ein in einem drehbaren Bügel gelagerter Kreisel dient, dessen Drehachse und die Bügelachse im rechten Winkel zueinander und in einer senkrechten Längsebene der Zugmaschine angeordnet sind, wobei das Kreieelmoment als A'inkelausschlag des Bügels in der einen oder ander-en Drehrichtung gegen Federkräfte gemessen wird. ■

Eine derartige Einrichtung ist durch die deutsche Patentschrift
1 279 406 bekanntgeworden. Hierbei wirken die von dem Bügel des
Kreisels ausgehenden Ausschlägen als Steuerimpulse auf den Steuerschieber der Kraftheberanlage ein, wobei als Übertragungsglieder zwischen dem Bügel und dem Steuerschieber mechanische Gestänge
vorgesehen sind. Solche Gestänge sind umständlich, und es muß zu ihrer Bewegung jeweils ein Trägheitsmoment überwunden werden. Um die Länge der Q^tänge in vertretbaren Grenzen zu halten, muß der Kreisel in unmittelbarer Nähe der Kraftheberanlage angeordnet sein.

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Dies ist jedoch in vielen Fällen wegen Platzmangel nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile eine Einrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der die Übertragung der Steuerimpulse vom BüV;el des Kreisels auf den Steuerschieber mit elektrischen Mitteln erfolgt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bügel des Kreisels mechanisch am Schleifer eines Geberpotentiometers angreift, das in an sich bekannter Weise einen Gleichstrombrückenkreis mit einem Empfängerpotentiometer bildet, dessen Schleifer eine mechanische Verbindung mit einem der Hubarme des Krafthebers aufweist und daß die beiden Schleifer der als Spannungsteiler arbeitenden Potentiometer an ein elektrisches Vergleichsglied angeschlossen sind, das seinerseits mit den elektromagnetischen Betätigungsorganeii des Steuerschiebers der Kraftheberanlage in Verbindung steht.

Die elektrische Einrichtung gestattet die Anordnung des Kreisels an einer bäiebigen Stelle der Zugmaschine. Außerdem wird unabhängig von der Anordnung des Kreiseis eine verzögerungsfreie Übertragung der Steuerimpulse vom Bügel des Kreisels auf den Steuerschieber erreicht.

In Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Yergleichsglied und dem Steuerschieber ein Verstärker angeordnet«,

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Ferner ist es zweckmäßig, wenn »das Ver^eichsglied mit einem fahrgeschwindigkeitsabhängig angetriebenen Tachogenerator in Verbindung steht, dessen ständig in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit erzeugte Spannung die im Vergleichsglied erzeugte Regelspannung korrigiert.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Ein Kreisel 1, der vorzugsweise von einem im Inneren angeordneten Elektromotor angetrieben wird, ist mit seiner Achse waagerecht in Fahrtrichtung in einem Bügel 2 gelagert, der seinerseits mittels Zapfen 3»3^f schwenkbar in einem mit der Zugmaschine fest verbundenei Rahmen 4 angeordnet ist. Dabei ist für den Bügel 2 eine in der Zugmaschine festliegende senkrechte, durch die beiden Zapfen .3»3* verlaufende Schwenkachse vorgesehen. Am Schwenkzapfen 3 sitzt mit einem Ende drehfest ein Hebel 5» der mit seinem anderen Ende gelenkig an einer Stange 6 angreift. Zwei auf der Stange 6 sitzende Federn 7 liegen an einem auf der Stange 6 befestigten Federteller an und stützen sich mit ihren äußeren Enden gegen je ein ortsfestes Widerlager 9 ab. Das freie Ende der Stange 6 trägt den Schleifkontakt 10 eines Potentiometers 11.

Die Zugmaschine weist einen Kraftheber 12 auf, der durch eine Leitung 13 mit einem elektromagnetisch betätigten Steuerschieber 14

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in Verbindung steht. Zur Versorgung^des Krafthebers mit Druckmittel dient eine Pumpe 15. An dem einen Hubarm 16 des Krafthebera 12 greift gelenkig eine Stange 17 an, die an ihrem freien Ende den Schleifkontakt 18 eines Potentiometers 19 trägt. Die beiden Potentiometer 11 und 19 sind durch Leitungen 20, 21 parallel geschaltet und stehen mit einer Gleichstromquelle in Verbindung. Die beiden Schleifkontakte 10, 18 der Potentiometer 11 bzw. sind über ein elektrisches Vergleichsglied 22 an einen Verstärker 23 angeschlossen. Der Verstärker 23 ist seinerseits mit zwei elektromagnetischen Betätigungsorganen 24 und 25 des Steuerschiebers 14 verbunden._Ein Tachogenerator 26 wird von einer fahrgeschwindigkeitsabhängigen Welle 27 angetrieben und ist elektrisch an das Vergleichsglied 22 angeschlossen. Am Potentiometer 11 greift ein Handhebel 28 an, der zur Einstellung eines gewünschten Sollwertes dient.

Beim Betrieb der Zugmaschine auf hügeligem Gelände führt die Kreiselachse zwangsläufig dieselben Winkeländerungen wie die Zugmaschine aus, und das dabei rechtwinklig zur Ebene der Winkeländerungen auftretende Moment ist direkt proportional zur Geschwindigkeit der !//inkeländerungen der Zugmaschine. Die vom Kreisel ausgehenden Momente ergeben entsprechende Winkelausschläge des Bügele die über den Hebel 5 und die Stange 6 auf den Schleifkontakt 10 des Potentiometers 11 übertragen werden. D_abei ermitteln die Federn

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das jeweilige Kreiselmoment als Maß der Zusammendrückung der einen oder anderen Feder. Die beiden Potentiometer 11 und 19 arbeiten als Spannungsteiler und bilden gemäß ihrer Schaltung miteinander einen Gleichstrombrückenkreis. Die Schleifkontakte der Potentiometer 11 und 19 greifen je nach Lage von Zugmaschine und Arbeitsgerät bestimmte Spannungen ab, die im Vergleichsglied 22 je nach Größe und Richtung zu einer Regelspannung addiert v/erden. Im 'Vergleichsglied 22 werden auch alle erforderlichen Korrekturen der Regelspannung vorgenommen. Die so gewonnene Regelspannung steuert den Verstärker 23, der den S+euerschieber 14 aus seiner gezeigten Neutralstellung entweder in Richtung "Heben" oder "Senken" verschiebt.

Angenommen, der Schleifkontakt 10 des Potentiometers 11 wird durch einen vom Bügel 2 ausgehenden Heben-Impuls aus eeiner gezeigten Mittelstellung nach rechts verschoben, so wird dem Vergleiöhaglied 22 vom Schleifkontakt 10 ein negativer Impuls zugeführt. Die nach Vergleich mit der Spannung am Schleifkontakt 18 gewonnene Regelspannung gelangt zum Verstärker 25· Von hier wird der Steuerschieber 14 in Richtung "Heben" betätigt. Die Pumpe 15 führt dem Kraftheber 12 durch die Leitung 13 Druckmittel zu und die Hubarme 16 werden entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, wobei das nicht dargestellte Arbeitsgerät angehoben wird. Bei der Bewegung der Hubarme 16 wird über die Stange 17 der Schleifkontakt 18 des PotentiomSters 19 mit verschoben, und zwar so weit, bis der Schleifkontakt 18 gleich

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weit von der Mittelstellung entfernt ist, wie der Schleifkontast 10 auf dem 1otentiometer 11. Hierdurch, wird die Regelspannung gleich 0, so daß der Steuerschieber 14 in seine Neutral-Stellung zurückgeht und damit den Hebevorgang des Arbeitsgerätes beendet. Sobald eine tfinkeländerung der Zugmaschine beendet ist, stellen die Federn 7 die Ausgangsstellung des Schleifers 10 am Potentiometer 11 wieder her. Da der Schleifkontakt 18 am Potentiometer infolge der vorangegangenen Regelung sich noch außerhalb der Mittellage befindet, wird eine entgegengesetzte Regelspannung erzeugt. Hierdurch wird vom Verstärker 23 das Betätigungsorgan 24 des S+euerschiebers 14 betätigt, so daß der Steuerschieber aus seiner Neutralstellung in Richtung "Senken" verstellt wird. Die Hubarme 16 des Krafthebers 12 bewegen sich nun im Uhrzeigersinn, bis der Schleif kontakt 18 wieder seine mittlere Ausgangstellung erreicht hat. I3ei dieser Stellung der Schleifkontakte 10, 18 ist die Regelspannung wieder gleich O und der Steuerschieber 14 geht in seine Neutralstellung zurück. Damit ist der Senkvorgang des Krafthebers 12 beendet und das Arbeitsgerät hat wieder die vorgewählte Höhenlage gegenüber der Zugmaschine eingenommen.

Bei einem vom Bügel des Kreisels 1 ausgehenden Senkimpuls, der den Schleifkontakt 10 des Potentiometers 11 aus der Mittelstellung

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zunächst nach links verschiebt, arbeitet die Einrichtung sinngemäß in der geschilderten Weise.

In dem Vergleichsglied 22, das dem Verstärker 23 vorgeschaltet ist, wird die erzeugte Regelapannung ständig mit der vom Tachogenerator 26 fahrgeschwindigkeitsabhängig erzeugten Spannung korrigiert. Dadurch wird der mit höherer Fahrgeschwindigkeit größere Stellweg des KreiseLs am Steuerschieber entsprechend verkleinert. Somit bleibt der Stellweg des Steuerschiebers unter sonst gleichen Umständen trotz verschiedener Fahrgeschwindigkeiten gleich groß.

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Claims

?löc°n_Er.humbo_Ldt.d_Eutz ag . Köln % 5 Köln 80 den 12 .Mai 1970

Unser Zeichen: TP Da/Lü D 70/50

Patentansprüche

Einrichtung zur Steuerung der Arbeitstiefe von Bodenbearbeitungsgeräten, die an einer Zugmaschine von einem Kraftheber höhenverstellbar angeordnet sind,· dessen Regelung nach der Geschwindigkeit der ffinkeländerung beim Überfahren von Bodenunebenheiten erfolgt, wobei als Meßglied für die Winkelgeschwindigkeit ein in einem drehbaren Bügel gelagerter Kreisel dient, dessen Drehachse und die Bügelachse im rechten Winkel zueinander und in einer senkrechten Längsebene der Zugmaschine angeordnet sind, wobei das Kreiselmoment als Winkelausschlag des Bügels in der eiien - oder anderen Drehrichtung gegen Federkräfte gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (2) des Kreisels (1) mechanisch am Schleifkontakt (10) eines ßeberpotentiometers (11) angreift, dae in an sich bekannter Weisgleinen Gleichstrombrückenkreis mit einem Empfängerpotentiometer (19) bildet, dessen Schleifkontakt (18) eine mechanische Verbindung mit einem der Hubarme (16) des Kraft- ~ hebers (12) aufweist und daß die beiden Schleifkontakte (10,18) der als Spannungsteiler arbeitenden Potentiometer (11,19) an ein elektrisches Vergleichaglied (22) angeschlossen sind, das seinerseits mit den elektrischen Betätigungsorganen (24,25) des Steuerschiebers (14) der Kraftheberadage in Verbindung steht.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vergleichsglied (22) und dem Steuerschieber (14) ein Verstärker (23) angeordnet ist.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergleichsglied (22) mit einem fahrgeschwindigkeitsabhängig angetriebenen Tachogenerator (26) in Verbindung steht, dessen ständig in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit erzeugte Spannung die im Vergleichsglied (22) erzeugte Regelspannung korrigiert.

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