DE2123034C3

DE2123034C3 - Überlastsicherung für die Werkzeuge von Bodenbearbeitungsgeräten

Info

Publication number: DE2123034C3
Application number: DE2123034A
Authority: DE
Inventors: Howard Glenwood Livonie Mich. Thompson
Original assignee: Massey Ferguson Inc
Current assignee: Massey Ferguson Inc
Priority date: 1970-05-21
Filing date: 1971-05-10
Publication date: 1981-06-11
Also published as: GB1350988A; SE367119B; FR2090184A1; DE2123034A1; DE2123034B2; CA951951A; FR2090184B1; NO136274C; DE7118201U; ZA712621B; BR7102911D0; US3662839A; NO136274B

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastsicherung für Werkzeuge von Bodenbearbeitungsgeräten, die mittels eines Werkzeugträgers an einem Tragrahmen schwenkbar gelagert sind, mit einer zwischen dem Werkzeugträ ger und dem Tragrahmen angeordneten Abstützvorrichtung nach Art eines Kniehebelgelenks, welches sich am Werkzeugträger entgegen der Knickrichtung des Kniehebelgelenks abstützt und aus zwei das Schwenklager des Werkzeugträgers überbrückenden, mittels eines Gelenkbolzens miteinander verbundenen Hebeln gebildet ist, die jeweils mit ihrem freien Ende am Werkzeugti äger bzw. am Tragrahmen in Lagerstellen schwenkbar gelagert sind, und das eine Feder aufweist, die die beiden Hebel in der Arbeitsstellung des Bodenbearbeitungsgerätes annähernd in einer Strecklage hält

Solche durch die US-PS 8 75 211 bekanntgewordenen Überlastsicherungen sind nur sehr schlecht einstellbar, ν-2Ü sie von der Feder abhängig sind, deren Vorspannung nur in engen Grenzen verändert werden kann. Es läßt sich kein klar definierter Auslösepunkt festlegen, da die Feder in allen möglichen Stellungen auf das Werkzeug einwirkt und dieses in die Arbeitsstellung zurückdrückt. Infolge der sich ändernden Hebelverhältnisse verändert sich dabei lediglich die Kraft, mit der das Werkzeug zurückgedrückt wird. Eine sichere Funktion der Überlastsicherung ist nicht gewährleistet, so daß unzeitgemäßes Auslösen der Sicherung schon bei geringfügigen Hindernissen eintreten kann, was den Fahrer immer wieder zum Anhalten und erneutem Einschalten der Sicherung zwingt. Andererseits sind Schäden am Werkzeug, am Werkzeugträger oder an anderen Teilen des Bodenbearbeitungsgerätes bei nicht ordnungsgemäßen Arbeiten der Vorrichtung unvermeidlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überlastsicherung für Bodenbearbeitungsgeräte zu schaffen, deren Auslösekraft auf einen klar definierten Auslösepunkt präzise eingestellt werden kann, die einfach im Aufbau und der Herstellung ist und ohne lose Teile, wie Scherbolzen o. dgl. auskommt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Achse des Gelenkbolzens gegenüber einer die Lagerstellen verbindenden-Geraden entgegen der Knickrichtung des Kniehebelgelenks versetzt angeordnet ist, wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug seine Arbeitsstellung einnimmt, und mindestens einer der beiden Hebel federungsfähig ist und ein Teil seiner Länge außerhalb der Verbindungsgeraden zwischen der Lagerstelle und dem Gelenkbolzen verläuft und das die Hebel an ihren den Gelenkbolzen zugewandten Enden Anlageflächen bilden, die einander gegenüberliegen und voneinander einen Abstand aufweisen, wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug seine Arbeitsstellung einnimmt, aber zur Einleitung der Knickbewegung des Kniehebelgelenks gegeneinander zur Anlage kommen.

Zweckmäßigerweise ist dabei die Breite des Spaltes zwischen den einander gegenüberliegenden Anlageflächen der beiden Hebel einstellbar. Der Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden Anlageflächen der Hebel ist vorteilhafterweise ein mit einem Abstandshalter zusammenarbeitendes elastisches freitragendes Bauteil. Von Vorteil ist weiterhin, wenn mindestens einer der beiden Hebel als Blattfeder ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Lage der Hebel gegenüber einer die Lagerböcke verbindenden Geraden vermittels eines verstellbaren Anschlages veränderbar.

Der die beiden Hebel verbindende Gelenkbolzen liegt zweckmäßigerweise außerhalb der Ebene, in der sich die beiden Hebel in der Arbeitsstellung des Bodenbearbeitungswerkzeuges befinden.

In der folgenden Beschreibung wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen im

einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig, 1 eine Seitenansicht eines Bodenbearbeitungswerkzeuges mit der erfindungsgemäßen Überlastsicherung wobei einige Teile zur besseren Übersicht weggebrochen sind;

Fig.2 eine Draufsicht auf die Überlastsicherung, Ausrichtung der Linie 2-2 in F i g. 1:

F i g. 3 eine vergrößerte Teüansicht des Kniehebelgelenkes im Schnitt;

F ί g, 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung ähnlich wie Fig. 1, jedoch im belasteten noch nicht ausgelösten Zustand ,-

Fi g. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung ähnlich wie F i g. 1, jedoch nach dem Auslösen.

In den Zeichnungen ist die erfindungsgemäße Überlastsicherung als Bestandteil eines Pfluges mit einem Streichblech dargestellt. Der Pflug umfaßt einen Tragrahmen 10, mit dem Lagerböcke 12 und 14 starr verbunden sind. Auf dem Lagerbock 12 ist der Werkzeugträger 16 mittels eines Bolzens 20 und einer zugehörigen Mutter !8 drehbar gelagert Der Werkzeugträger IS ist zweiteilig ausgebildet, wcoei das rechte Teil mit 22 und das linke mit 24 bezeichnet ist. Durch den Werkzeugträger 16 erstreckt sich ein durch eine Mutter 28 gesicherter Bolzen 26, auf welchem zwischen den beiden Teilen 22 und 24 ein Abstandhalter 30 sitzt. Die Drehbewegung des Trägers 16 um den Bolzen gegen den Uhrzeigersinn wird, wie aus der Zeichnung ersichtlich, durch den Abstandhalter 30 begrenzt, der zur Anlage an eine abgerundete Aussparung 32 (Fig.5) einer Platte 34 kommt, welche über den Lagerbock 12 starr mit dem Rahmen 10 verbunden ist Die Drehbewegung des Trägers 16 um Bolzen 20 im Uhrzeigersinn wird dadurch begrenzt, daß der Abstandhalter 30 gemäß Fig.5 zur Anlage an einem Rand des Lagerbocks 14 kommt. Diese Grenzstellungen des Trägers 16 können durch Auswechseln des Abstandhalters 30 eingestellt werden.

Der Werkzeugträger 16 ist an seinem freien Ende mit einem Bolzer. 38 versehen, an dem gelenkig ein Schaft «o 36 angeordnet ist Das Bodenbearbeitungswerkzeug 40, im vorliegenden Fall ein Pflugschar 42 mit einem Streichblech 44, ist starr an diesem Schaft 36 befestigt. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, wird die Schwenkbewegung des Schaftes 36 um die Achse des Bolzens 38 durch einen Bolzen 46 begrenzt, der durch Bohrungen in den beiden Teilen 22 und 24 des Werkzeugträgers 16 geschoben ist sowie durch einen Bolzen 48. Dieser sitzt in einer Bohrung durch die beiden Teile 50, die starr mit dem Werkzeugträger 16 verbunden sind und die damit ein festes Bestandteil des Werkzeugträgers bilden. Die Lage des Schaftes 36 gegenüber dem Werkzeugträger 16 kann mit Abstandhaltern eingestellt werden, die sich auf die Bolzen 46 und 48 aufsetzen lassen. Gemäß F i g. 1 ist der Abstandhalter 52 auf dem Bolzen 48 mit einer Nocke versehen, die dazu dient, den Schaft 36 gegenüber dem Werkzeugträger 16 zu verstellen, wenn sich das Werkzeug in seiner Arbeitsstellung befindet. Der Schaft 36 kann gegebenenfalls mit dem Werkzeugträger 16 starr verbunden &o sein, so daß der Schaft einen festen Bestandteil des Werkzeugträgers bildet.

Am Tragrahmen 10 und am Werkzeugträger 16 ist eine federnde Überlastsicherung befestigt, die das Bodenbearbeitungswerkzeug 40 gemäß F i g. 1 in seiner unteren Arbeitsstellung hält. Die Überlastsicherung umfaßt eine erste Hebelanordnung 54 und eine zweite Kabelanordnung 56. Zur ersten Hebelanordnung 54 gehört ein Hebel 58 und eine Lagerstelle 60, welche mit einem Ende des Hebels 58 mit zwei Kopfschrauben 62 und einer Halteplatte 64 starr verbunden ist Ein Bolzen 66 stellt eine Gelenkverbindung zwischen der Lagerstelle 60 und dem am Tragrahmen 10 starr befestigten Lagerbock 14 her. Die zweite Hebelanordnung 56 umfaßt einen Hebel 68 und eine Lagerstelle 70 welche mit einem Ende des Hebels mit zwei Kopfschrauben 72 und einer Halteplatte 74 starr verbunden ist Ein weiterer Bolzen 76 stellt eine Gelenkverbindung zwischen der Lagerstelle 70 und einem Ende des Schaftes 36 her, welches eine Verlängerung des Werkzeugträgers 16 bildet

Die erste Hebelanordnung 54 und die zweite Hebelanordnung 56 sind gelenkig miteinander verbunden, und zwar gemäß F i g. 3 durch ein Scharnierteil 78, das am Hebel 58 mit Kopfschrauben 7?< befestigt ist und durch das zugehörige Scharnierteil 80, welches mit dem Hebel 68 mittels Kopfschrauben 81 verbunden ist Die beiden Scharnierteile sind durch den C-elenkbolzen 82 gelenkig miteinander verbunden. Der Bolzen 82 ist in den beiden Scharnierteilen 78 und 80 drehbar gelagert, um die Reibung im Hinblick auf die zu erwartende relativ hohe Belastung auf ein Minimum zu verringern. Die Scharnierteile 78 und 80 sind so gestaltet, daß der Gelenkbolzen 82 in bezug auf die Hebel 58 und 68 seitlich versetzt ist

Ferner ist eine Feder 84 vorgesehen, die in einen Haltebolzen 86 und in eine Halterung des am Hebel 58 befestigten Scharnierteiles 78 eingehängt ist Der Bolzen 86 ist fest in den Werkzeugträger 16 eingelassen. Die Feder 84 hat die Aufgabe, das Bodenbearbeitungswerkzeug 40 gegenüber seiner in F i g. 5 gezeigten ausgelösten Stellung in Richtung auf die aus F i g. 1 und 4 ersichtliche Arbeitsstellung vorzuspannen. Hierbei hat die Feder 84 nur einen sehr geringen Einfluß auf die Kraft F(Fig.4), die erforderlich ist, um die Überlastsicherung auszulösen.

Am rechten Seitenteil 22 des Werkzeugträgers 16 ist ein verstellbarer Anschlag 88 befestigt, und am linken Seitenteil 24 ist ein zweiter verstellbarer Anschlag 88 vorgesehen. Die beiden verstellbaren Anschläge 88 arbeiten mit dem Scharnierteil zusammen, um die Bewegung der beiden Scharnierteile 78 und 30 sowie des Gelenkbolzens 82 in Richtung auf das Bodenbearbeitungswerkzeug 40 zu begrenzen. Die Anschläge 88 können verstellt werden, um gemäß F i g. 1 und 4 den Abstand zwischen der Achse des Bolzens 82 und der Geraden Pzu ändern.

Die Länge der ersten Hebelanordnung 54 läßt sich dadurch einstellen, daß eine größere oder kleinere Anzahl von im Querschnitt L-förmigen Beilagestücken 90 unter der Halteplatte 64 und zwischen dem Ende der Stange 58 und dem Lagerbock 60 angeordnet werden. Die Länge der zweiten Hebelanordnung 56 läßt sich ebenfalls einstellen, indem eine größere oder kleinere Anzahl von im Querschnitt L-förmigen Beilagestücken 90 unter der Halteplatte 74 und zwischen dem Ende der Stange 68 und der Ligerstelle 70 angeordnet werden. Es ist erforderlich, die Länge der beiden Hebelanordnungen 54 und 56 einzustellen, um den Schaft 36 in Anlage an den Abstandhalter 52 und den Abstandhalter 30 und in Eingriff mit der abgerundeten Aussparung 32 zu halten, wenn sich das unbelastete Bodenbearbeitungswerkzeug 40 gemäß Fig. 1 in seiner Arbeitsstellung befindet.

Die schon erwähnte Gerade P, auf der die Achse des die erste Hebelanordnung 54 mit dem Tragrahmen 10

verbindenden Bolzens 66 und die Achse des die zweite Hebelanordnung 56 mit dem Werkzeugträger 16 verbindenden Bolzens 76 liegen, ist in Fig. I und 4 eingezeichnet und dient als Bezugslinie bei der Beschreibung der Wirkungsweise der Überlastsicherung. Die Achse des Gelenkbolzens 82 ist gegenüber der Geraden P nach unten versetzt, wenn das Bodenbear beitungswerkzeug seine Arbeitsstellung einnimmt. Wenn gemäß F i g. 4 auf das Pflugschar 42 eine Kraft F wirkt, ist daher der Bolzen 82 bestrebt, sich weiter von der Geraden P im entfernen. Diese Bewegung des Bolzens 82 von der Geraden P wird durch die \ crstellbiiren Anschlage 88 auf dem Werkzeugträger 16 !■in Widerstand entgegengesetzt. Da der Bolzen 82 kTL-gemiber den Hebeln 58 und 68 seitlich versetzt ist. ■α irkt auf beide Hobel ein Biegemoment ein. Gemäß der Zeichnung liegen die Achsen der Bolzen 66, 76 unter eil.·η Mittellinien der Hebel 58 und 68. so daß auch die i.agersteiien 70 un i öö Bicgemonr'ntc auf die beiden Hebel ausüben, l-'ür die Funktinnsfähigkeit der Überlast Mi'henmg ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die l.agerstelle 60 den Bolzen 66 unter der Mittellinie des Hebels 58 und die Lagerteile 70 den Bolzen 76 unlei >icr Mittellinie des Hebels 68 unterstützt, f s hat sich iedoch gezeigt, daß die Auslösevorrichtung besser .irbeitet. wenn die beiden l.agerbocke 60 und 70 Riegemomente aufbringen, die bestrebt sind, die Hebel 58 und 68 in der gleichen Richtung durchzubiegen, in welcher die durch den Bolzen 82 auf die Scharnieneiie 78 und 80 aufgebrachte Kraft wirkt.

I !Her der beulen Hebel 58 und 68 muß fedeningsfähig

-fr. Vorzugsweise sind icdoch beide Hebe! a K ■-■..!■-•ische flache federn ausgebildet. Wenn die Kraft / jemaB F ι g. Ί zunimmt, werden die beulen Hebel 58 und 68 nach oben und von der Geraden P vice /wischen "'cn Fnden durchgebogen, da Biegckräfte durch die !..!^erstellen 60. 70. die Scharnieneiie 78, 80 und die fiOen 66, 76 und 82 zur Wirkung gebracht werden.

■ ''ite des Üurchb'ogens der Hebel 58 und 60 in der aus

■ L- Ί ersichtlichen Weise drehen sich das Scharmerteii •^H" ur.'.i der Hebe! 68 im Uhrzeigersinn um die .Achse des !i-j'zer.s 82. wahrend sich da' Schärniortpil 78 -in.-: der ! l'_'~e' 58 entgeger dem Uhrzeigersinn um die Achse des •'.■!!ze-·* 82 dre^rer 'A'enn die Kraf" .'weiter zunimnv.

■ ■_■·/; wc¹: die !)"ehhewegune der eina-der benachbar-■·.··■ t nder, <:.·:: Hebe! 58 -.:rd 68 ;ir de Achse des -S .:/c-s 82 :'■ r ".:s die Ar^chUgfkiche 92 am F.nde des i'■:-■: s 58>- ae">,r-;r;gmit.-ie-Än!agefiache94(F:g. 3) ·."■ benachbarten Frde de^ Mebeis 68 kommt. Sobald

- de Ani2i?-:ilacrien 92 .-rf 94 bc ihren, wi-d die >"C".DC'Acg;jnc ;r" die -\chs-. des Bolzens 82 unte-hm- -T in F . g. -ι -.;r.d die Aniageiiächen 92 und 94 a:s in ti'jruhrjng m^; ,einander stenend dargestellt. Sobald die A-iageflächer- 92 und 94 in Berührung miteinander gekommen sind, führt eine relativ geringe weitere ^v· ■-r-gmlerung der Kraft Fdazu. daß sich der Bolzen 82 v-.hnei! von den Anschläger. 88 weg bewegt und seine ausgelöste Stellung nach F i g. 5 einnimmt. Die Feder 84. d:e vor dem Auslösen der Vorrichtung nur eine geringe oder überhaupt keine Wirkung ausübte, trägt jetzt dazu bei. das Bodenbearbeitungswerkzeug 40 aus seiner in F i g. 5 gezeigten ausgelösten Stellung wieder in die Arbeitsstellung zurückzuführen.

Mit der Oberseite des Hebels 68 kann die durch das Scharnierteil 80 auf der Unterseite dieser Stange festhaltenden Kopfschrauben 81 ein elastisches freitragendes Bauteil % (Fig. 3) verbunden sein. Dieses freitragende Bauteil ragt über den Spalt zwischen den Anlageflächen 92 und 94 der beiden Hebel hinaus, wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug 40 gemäß F i g. I seine Arbeitsstellung einnimmt und nicht belastet ist Das freitragende Bauteil 96 weist eine Fläche 98 auf. die ^;n Berührung mit der Oberseite eines flachen Abstandhalters 100 steht, der auf der Oberseite des Hebels 58 durch die Kopfschrauben 79 festgehalten wird, welche das Scharnierteil 78 mit dem Hebel 58 verbinden. Man kann die Dicke des flachen Abstandhalters 100 so w.ihlen. daß die Kraft eingestellt wird, die erforderlich ist. um die überlastsicherung auszulösen. Beim Gebrauch der I i'berlastsicherung biegt sich das freitragende Hauteil 96 durch, und seine Fläche 98 gleitet über die Oberseite des flachen Abstandhalters 100 hinweg, und sie entfernt sich von dem Spalt zwischen den Anlageflächen 92 und 94. wenn die Kraft /-"zunimmt. Das freitragende Bauteil % und der flache Abstandhalter 100 bewirken eine Verringerung der Kraft /·". die erforderlich ist. um die Überlastsicherung auszulösen und das Bodenbcarbeitungswc. nzeug 40 freizugeben.

Ferner sind das freitragende Bauteil % und der Abstandhalter 100 bestrebt, ein Durchbiegen einer der beiden Hebel 58 und 68 zu verhindern, wahrend vier betreffende andere Hebel seine gerade Form beibehalt.

Wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug 40 seine Arbeitsstellung einnimmt und die Hebel 58 und 68 nicht durchgebogen sind, kann der Spalt oder Abstand /wischen den Anlageflachen 92 und 94 an den F.ndcn der Hebel 58 und 68 innerhalb bestimmter Grenzen \arnert werden. Durch Vergrößern des Spaltes zwischen den beiden Aniagcflächen wird das Ausmaß der Durchbiegung der Hebel 58 und 68 vergrößert. Da sich die beiden Hebel durchbiegen, können sie eine erhebliche Hnergierncnpr aufnehmen. he\ or die Auslösevorrichtiinp anspricht. Dies bedeutet, daß z. B. ein Stoß, der auftritt, wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug 40 au! cnen kleinen Stein trifft, aufgefangen werden kann, ohne laß das Werkzeug beschädigt wird, und ohne daß die Auslösevorrichtung anspricht. Somit wird ·_:π uner wünschte* und störendes Auslösen bei solchen Hindernissen vermieden, die nicht zu einer Beschädigung des Geräts führen würden Da ein unbeabsichtigtes Auslösen ausgeschlossen ist. kann man die Vorric..i<ing so einstellen, daß sie beim Aufbringen einer Kraft anspricht, die kleiner ist als die Kraft, bei der viele der bis jetzt gebräuchlichen Auslösevorrichtungen ausgelöst werden. Im Gegensatz hierzu muß bei zahlreichen bekannten Ausiösevorrichtungen die Kraft zum Freigeben des Pfluges ziemlich groß sein, damit ein Auslösen vermieden wird, das auf starke Stoßkräfte zurückzuführen ist. welche durch kleine Hindernisse verursacht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuneen

Claims

Patentansprüche;

1. Überlastsicherung für die Werkzeuge von Bodenbearbeitungsgeräten, die mittels eines Werkzeugträgers an einem Tragrahmen schwenkbar gelagert sind, mit einer zwischen dem Werkzeugträger und dem Tragrahmen angeordneten Abstützvorrichtung nach Art eines Kniehebelgelenks, welches sich am Werkzeugträger entgegen der Knickrichtung des Kniehebelgelenks abstützt und aus zwei das Schwenklager des Werkzeugträgers überbrückenden, mittels eines Gelenkbolzens miteinander verbundenen Hebeln gebildet ist, die jeweils mit ihrem freien Ende am Werkzeugträger bzw. am Tragrahmen in Lagerstellen schwenkbar gelagert sind, und das eine Feder aufweist, die die beiden Hebel in der Arbeitsstellung des Bodenbearbeitungsgerätes annähernd in einer Strecklage hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Gelenfcbolzens (82) gegenüber einer die Lagerstellen (60, 70) verbindenden Geraden (P) entgegen der Knickrichtung des Kniehebelgelenks versetzt angeordnet ist, wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug (40) seine Arbeitsstellung einnimmt und mindestens einer der beiden Hebel (58, 68) federungsfähig ist und ein Teil seiner Länge außerhalb der Verbindungsgeraden zwischen der Lagerstelle (66, 76) und dem Gelenkbolzen (82) verläuft und daß die Hebel (58, 68) an ihren, den Gelenkbolzen zugewandten Enden Anlageflächen » (92, 94) bilden, die einander gegenüberliegen und voneinander einen Abstand aufweisen, wem das Bodenbearbeitungswerkzeug (*h)) seine Arbeitsstellung einnimmt, aber zur hinieitung der Knickbewegung des Kniehebelgelenkes gegeneinander zur « Anlage kommen.

2. Überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spaltes zwischen den einander gegenüberliegenden Anlageflächen (92,94) der beiden Hebel (58,68) einstellbar ist.

3. Überlastsicherung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden Anlageflächen (92,94) der Hebel (58,68) durch ein mit einem Abstandshalter (100) zusammenarbeitendes elastisches freitra- **> gendes Bauteil (96) überbrückt ist.

4. Überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Hebel (58,68) eine Blattfeder ist.

5. Überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch w gekennzeichnet, daß die Lage der Hebel (58, 68) gegenüber einer die Lagerböcke (60, 70) verbindenden Geraden (P) vermittels eines verstellbaren Anschlages (88) veränderbar ist.

6. Überlastsicherung nach Anspruch I bis 5, v> dadurch gekennzeichnet, daß der die beiden Hebel (58, 68) verbindende Gelenkbolzen (82) außerhalb der Ebene (P) liegt, in der sich die beiden Hebel in der Arbeitsstellung des Bodenbearbeitungswerkzeuges befinden.