DE2128728B2 - Vorrichtung zur selbständigen Tief gangregelung von Werkzeugträgern an Hack fruchternte und Bodenbearbeitungsmaschinen mittels Tastfuhler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Tiefgangregelung eines in vertikaler Ebene nachgiebig am Maschinenrahmen angelenkten Werkzeugträgers von Hackfruchternte- und Bodenbearbeitungsmaschinen mittels eines vor dem Arbeitswerkzeug auf dem Boden gleitenden, am Werkzeugträger über eine waagerechte, zur Fahrtrichtung quer verlaufende Schwenkachse angelenkten und über eine zu dieser Schwenkachse parallele Achse mit einer Bodentastplatte gelenkig verbundenen Tastfühlers, mittels dessen von der Eindringtiefe des Arbeitswerkzeuges in den Boden abhängige Auslenkbewegungen die die Höhenlage des Werkzeugträgers steuernde Hebevorrichtung (Regelhydraulik) regelbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der britischen Patentschrift 599 020 bekannt.

Güte und Ertrag der Rodearbeit beim Ernten beispielsweise von Zuckerrüben ist davon abhängig, in welcher Arbeitstiefe die Rodewerkzeuge laufen. Optimale Arbeitsverhältnisse ergeben sich nur bei einer bestimmten Arbeitstiefe. Wird bei zu geringer Arbeitstiefe gerodet, brechen zu viele Rübenschwänze ab, so daß Ernteverluste entstehen. Andererseits steigt der Zugkraftbedarf bei gleichzeitiger Zunahme der Erd- und Schmutzbeimengungen erheblich an, wenn zu tief gerodet wird.

Die sich einstellende Arbeitstiefe der Werkzeuge wird im wesentlichen durch unterschiedliche oder wechselnde Bodenverhältnisse, beispielsweise Feuchtigkeit und Struktur des Bodens, beeinflußt, darüber hinaus aber auch durch das Gewicht der Rodemaschine, insbesondere bei Bunkerroder!!, die mit zunehmender Ladung schwerer werden und eine größere Eindringtiefe der Laufräder oder der Räder der Zugmaschine mit sich bringen.

Vorrichtungen zum Regeln des Tiefganges der Arbeitswerkzeuge von Hackfruchternte- und Bodenbearheiniiigsmascii.nen mit Hilfe von Bodentastplatten über Höhen\ ei Stellvorrichtungen sind an sich vielfach bekannt, beispielsweise au·, den deutschen Au.'.ege-

schriften 1 ISS 344. 1 115 97S. 1 106 1OQ. der britischen Patentschrift 599 020 oder den L^TSA.-Patentschriften 3 251 422 und 2 527 S40.

Bei tast allen Ausführungen dieser bekannten Bauarten ist der Tastfühler als senkrecht zum Boden verschitüLare Stange ausgebildet, die entweder unmittelbar oder mittelbar entgegen der Wirkung elastischer Mittel auf eine hydraulische Verstellvorrichtung einwirkt und die den Zweck hat. die Last am die Triebachse des Schleppers zu übertragen. Die Last setzt sich dabei zusammen aus dem Eigengewicht des Gerätes und der Reaktionskraft der Arbeitswerkzeuge. Da die Last eine unmittelbare Rückwhkuiig auf den Tastfühler ausübt und dieser dadurch in Schwingungen versetzt werden kann, wird dessen Feinfühligkeit beeinträchtigt. Von dieser Feinfühügkeit hängt aber die schnelle Ansprechbarkeit der Arbeitswerkzeuge ab. Eine Tiefgangregelung erfolgt daher bei den bekannten Systemen erst nach einer gewissen Änderung der Eindringtiefe. Die Eindringtiefe pendelt also zwischen einer Höchst- und einer Tiefstellung. Der Unterschied kann mehrere Zentimeter betragen. Da aber bei schwierigen Rodeverhältnissen einige Zentimeter Arbeitstiefenänderung zu einer erheblichen Verschlechterung der Rodeergebnisse führt, lassen sich derartige Anordnungen von Tastfühlern wegen ihrer geringen Ansprechgenauigkeit nicht mit dem gewünschten Wirkungsgrad einsetzen.

Auch dann, wenn gemäß einer in der britischen Patentschrift 599 020 beschriebenen alternativen Lösung der mit der Bodentastplatte verbundene starre TasttuMer in Neigungslage angeordnet ist, so daß er mit der Bodenfläche einen in Fahrtrichtung offenen spitzen Winkel einschließt, ergibt sich keine grundsätzlich andere Wirkung. Ob der Tastfühler in Schräglage oder senkrecht zum Boden angeordnet ist, in jedem Fall verkleinert sich, wenn das Arbeitswerkzeug tiefer in den Boden eindringt, der Abstand zwischen der Bodentastplatte und dem Werkzeugträger, und °s treten die erwähnten Pendelbewegungen auf. welche die Ansprechgenauigkeit unerwünscht beeinflussen.

Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber den bekannten Bauarten eine bessere Feinfühligkeit und schnellere Ansprechbarkeit des den Arbeitswerkzeugen vorgeschalteten Tastfühlers zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in Ruhestellung lotrecht ausgerichtete, im übrigen starre Tastfühler mit einem sich nach hinten erstreckenden Arm versehen ist, gegen dessen freies Ende eine sich am Werkzeugträger abstützende und lediglich Auslenkbewegungen des Tastfühlers nach hinten entgegenwirkende Feder anliegt und in dessen Auslenkbereich ein die Hebevorrichtung steuernder elektrischer und/oder hydraulischer Schaltkontakt angeordnet ist.

Dadurch, daß der Tastfühler in Ruhestellung eine lotrecht ausgerichtete Lage am Boden einnimmt und

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sein Anlenkpunkt am Träger stets gleichen Abstand \om inneren Anlenkpunkt der Bodentastplatte hat i.nd lotrecht über letzterem liegt, kann er in der Ruhestellung die Vertikalla-,t aufnehmen, ohne daß hierfür, wie bei den bekannten Ausführungsformen, ein Druckpolster oder eine Feder \on ausreichend großer Steifigkeit benotim wird. Änderungen des Tiefganges Jos Werkzeuges bewirken dann nur eine Änderung des Reibungswiderstandes an der Fläche der Bodentastplatte. nicht dagegen eine Abstandsänderung zwischen der Sohle des Werkzeuges und der Bodentastplatte. Mit größer werdender Andruckkraft des Tastfühlers gegen den BmL η wächst somit der Reibungswiderstand an. und ir. Abhängigkeit hiervon erfolgt eine Auslenkbewegung des Tastfühlers nach hinter, ohne wesentliche Änderung der Vertikalkomponente.

Diese Auslenkbewegung des Tastfühlers erfolgt gegen den Widerstand der sich am Werkzeugträger abstützenden Feder, die im Schwenkbereich tines am Tastfühler befestigten, sich nach hinten erstreckenden Armes angeordnet ist. gegen den sie in dessen Ruhestellung drucklos anliegen kann, da sie dann keine weitere Funktion zu erfüllen hat. ais den Tastfühler in seiner Normailage. also senkrecht zum Boden stehend, zu halten. Die Feder braucht daher nur geringe Steifigkeit aufzuweisen.

Über den im Auslenkbereich des Armes vorgesehenen elektrischen und/oder hydraulischen Schaltkontakt wird dann die den Tiefgang des Werkzeuges steuernde Hebevorrichtung geregelt. Bodenunebenheiten und Tiefgangänderungen der Arbeitswerkzeuge ,virken sich als Änderungen des Bodenwiderstandes aus, auf welche, wenn dieser Widerstand anwächst, der Tastfühler mit einer Auslenkbewegung reagiert, dann die Feder um einen dem Auslenkwinkel entsprechenden Betrag zusammendrückt und den Schaltkontakt betätigt, dessen Lage in bezug auf den Arm vorzugsweise änderbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Tiefgangregelvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt; in dieser zeigt

F i g. 1 die Anordnung des Tastfühlers in seiner der normalen Arbeitstiefe entsprechenden Ruhestellung in Seitenansicht,

Fig. 2 die gleiche Anordnung in Seitenansicht bei infolge erhöhtem Bodenwiderstand nach hinten ausgelenktem Tastfühler.

Wie F i g. 1 zeigt, ist ein Werkzeugträger 1 am Rahmen der nicht näher dargestellten Rodemaschine um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achse 2 drehbar gelagert. Nahe dem vorderen Ende des Werkzeugträgers 1 ist über einen Stiel das Rodewerkzeuc Γ«. beispielsweise ein Flächen- oder Polderschar, stan- mit dem Werkzeugträger 1 verbunden.

Vor dem Rodeschar ist ein starrer Tastfühler 5 an eine quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Sehn·,enkachse 4 am Werkzeugträger 1 angeordnet. An seinem freien unteren Ende ist eine Bodentastplatte 0 um eine zur Schwenkachse 4 parallele Achse 7 ange-WTik:.. Auf Abstand \on der Schwenkachse 4 ist ein

ίο sich nach hinten erweckender Arm 8 vorgesehen. ueeen dessen freies Ende eine sich am Werkzeugträger 1 abstüzende Feder 9 anliegt, welche den Tastfühler in eine der normalen Arbeitstiefe des Rodeschars entsprechenden Ruhestellung hält. Durch die

Qclcnkiiie Anordnung der Bodentastplatte 6 am TastfühlerS kann sich diese allen Bodenunebenheiten anpassen.

Dringt das Rodeschar infolge größer werdendem Bodenwiderstand tiefer eir. so entsteht eine den Werkzeugträger 1 nach unten z^;:hende Kraftkomponente, die zu einer erhöhten Reibungskraft an der Bodentastplatte 6 führt, wodurch der Tastfühler 5 horizontal nach hinten ausgelenkt wird.

Das gleiche Verhalten ergibt sich, sobald die Bo-

dentastplatte 6 auf eine Bodenerhöhung aufläuft, wodurch die zu überwindende Steigung zu einer erhöhien Reibungskraft führt.

In beiden Fällen folgt der Arm 8 der Auslenkbewegung des Tastfühlers 5. drückt hierbei die Feder 9

zusammen und betätigt, wie F i g. 2 wiedergibt, einen Schaltkontakt eines elektrischen Schalters, der die an sich bekannte Regelhydraulik steuert, um das vordere Ende des Werkzeugträgers 1 hochzuschwenken, bis der Tastfühler entlastet ist und wieder seine der normalen Arbeitstiefe entsprechende Ruhestellung eingenommen hat. Der Schaltkontakt wird hierbei wieder geöffnet, und der Werkzeugträger kann, falls dies die Bodenverhältnisse erlauben, sich nach unten bewegen, wobei zweckmäßigerweise der Rückfluß

4» der hydraulischen Druckflüssigkeit gedrosselt wird, um die Dauer des Absenkvorganges zu verlängern. Die Schaltimpulse folgen in kurzen Zeitintervallen, so daß stets eine genaue Tiefgangregeiung erreicht werden kann.

Durch Änderung dei Lage des elektrischen Schalters entlang des Armes 8 oder durch Verlagern senkrecht zum Arm können Schaltzeitpunkt und Einschaltdauer variiert werden.

Der Bodentastplatte 6 kommt außerdem die Aufgäbe zu, geringe Bodenunebenheiten auszugleichen, damit nicht von diesen bereits der Schaltvorgang ausgelöst wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   !. Vorrichtung zur selbsttätigen Tiefgangregelung eines in \ertikaler Ilbene nachgiebig am Maschinen-ahmen angelenkten Werkzeugträgers von Hackfruchternte- und Bodenbearbeitungsmaschinen mittels eines vor dem Arbeitswerkzeug auf dem Buden gleitenden, am Werkzeugträger über eine waagerechte, zur Fahrtrichtung quer verlaufende Schwenkachse angelenkten und über eine zu dieser Schwenkachse parallele Achse mit einer Bodentastplatte gelenkig verbundenen Tasilühlers. mittels dessen von der Lindringtiefe des Arbeitswe'kzeuges in den Boden abhängige Auslenkbev.eguneen die die Höhenlage des Werkzeugträgers steuernde Hebevorrichtung (Regelhydraulik) regelbar ist. dadurch gekennzeichnet, dr? der in Ruhestellung lotrecht ausgerichtete, im übrigen starre Tastfühler (5) mit einem sich nach hinten erstreckenden Arm (8) versehen ist, gegen dessen freies Ende eine sich am Werkzeugträger (1) abstützende und lediglich Auslenkbewegungen des Tastfühlers nach hinten entgegenwirkende Feder (9) anliegt und in dessen Auslcnkbereich ein die Hebevorrichtung steuernder elektrischer und oder hydraulischer Schaltkontakt (10) angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal die Lage des Schaltkontaktes (10) in bezug auf den Arm (8) änderbar ist.