DE2140882C3 - Hydraulische Verstelleinrichtung für höhenverstellbare Arbeitsgeräte, insbesondere landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsgeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Verstelleinrichtung für höhenverstcllbarc Arbeitsgeräte, insbesondere landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsgeräte, nach dem Oberbegriff des Anspruches I.

Eine solche hydraulische Verstelleinrichtung ist bekannt und ermöglicht, ein aus mehreren Gcrätcabschnittcn bestehendes Arbeitsgerät in einfacher Weise aus der Arbeitsstellung in eine Transportstcllung anzuheben bzw. zurück in eine Arbeitsstellung abzusenken, wobei unter allen Umständen eine synchrone Bewegung aller Geräteabschnilte gewährleistet ist (vgl. Agricultural Engineering, Dez. 1%8. S. 732 und AUPS 27 372). Beim Heben des Arbeitsgerätes wird der über das Umschaltventil direkt mit der Druckseite der Pumpe verbundene Zylinderraum des ersten Reihenzylinders mit einem Druck beaufschlagt, der zusammenwirkend mit den Abmessungen der wirksamen Zylinderquerschnitte ausreichen muß, das gesamte Arbeitsgerät anzuheben. Dieser Druck wird aufgrund der Reihenschaltung durch den Kolben des ersten Reihenzylinders beim Anheben des Arbeitsgerätes aufgeteilt, einerseits

auf die Kolbenstange dieses Kolbens und andererseits auf die Hydraulikflüssigkeit, welche den die Kolbenstange umgebenden Zylinderraum ausfüllt. Dieser hydraulische Druck wird auf die der Kolbenstange des nächsten Reihenzylinders abgewandte Seite des Kolbens des

in zweiten Roihenzylinders übertragen und über den Kolben des zweiten Reihenzylinders wiederum aufgeteilt auf die Kolbenstange dieses Zylinders und die diese Kolbenstange umgebende Hydraulikflüssigkeit, die ihrerseits auf den nächsten Reihenzylinder übertragen wird, und so fort. Das bedeutet, daß die Kolbenstange des ersten Reihenzylinders beim Hebevorgang lediglich so kräftig ausgebildet zu werden braucht, wie es zum Anheben des Geräteabschnittes notwendig ist, der dem ersten Reihenzylinder zugeordnet ist. Entsprechendes gilt für die weiteren Reihenzylinder. Die Hubtopazität der bekannten Verstelleinrichtung wird durch den von der Pumpe zur Verfügung gestellten hydraulischen Druck einerseits und den wirksamen Querschnitt des ersten Reihenzylinders bestimmt. Das Produkt aus diesen beiden Größen muß eine Kraft ergeben, die ausreicht, um das ganze Arbeitsgerät anzuheben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. die Hubkapazität einer derartigen hydraulischen Verstelleinrichtung auf einfache und billige Weise zu vergrößern, wubei nicht nur die Hubkapazität des ersten in Reihe geschalteten Zylinders, sondern ohne Veränderung der nachgeschalteien Zylinder auch deren I lubkapazität vergrößert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des

r> Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst.

Aufgrund dieser Ausbildung wird die llubkapa/.iiäl des ersten in Reihe geschalteten Zylinders durch den mechanisch parallel zu diesem geschalteten llilfszylinder vergrößert. Da aufgrund der mechanischen und in

w bestimmter Weise zum Teil auch hydraulischen Parallelschaltung des ersten in Koihe geschalteten Zylinders und des Hilfszylinders die wirksame Kolbenfläche zwischen dem Geräleabschnii! und dem Bodenlaufrad, zwischen denen der erste in Reihe geschaltete Zylinder und der Hilfs/.ylindcr mechanisch angeordnet sind, wesentlich vergrößert wird, wird die Kolbenstange des Kolbens des ersten in Reihe geschalteten Zylinders wesentlich entlastet, da das Gesamtgewicht des betreffenden Geräleabschniltes sich nunmehr auf die Kolbenstangen des ersten in Reihe geschalteten Zylinders und des HiKs/ylinders verteilt. Da der von der I lydraulikpumpe gelieferte Druck durch die Anordnung des Hilfszylinders unverändert bleibt, wird aufgrund dieser Tatsache nunmehr ein größerer Druekanleil auf die die Kolbenstange umgebende Hydraulikflüssigkeit des ersten in Reihe geschalteten Zylinders übertragen, so daß die in Reihe nachgeschallcten Zylinder ebenfalls eine erhöhte llublcistung erbringen, und /war ohne jegliche mechanische oder sonstige Veränderung. M) Durch entsprechende Wahl des wirksamen Zylinderquerschnittes des Hilfs/ylindcrs läßt sich bei sonst unveränderter Bemessung und Ausbildung der Elcmcn-Ic der Verslelleinriehlung die auf die in Reihe geschalteten Zylinder wirksame Druckerhöhung den M Verhältnissen entsprechend einstellen. Es ist ohne weiteres auch ein nachträglicher Einbau des llilfszyliiiders in bestehende hydraulische Verstclleinrichtungen der in Frage sichenden Art möglich. Weilerhin wird

durch UiQ neue Ausbildung der Verstelleinrichtung die Voraussetzung dafür geschaffen, daß auch schwerere Arbeitsgeräte bei Ackerschleppern mit relativ schwacher Hydraulikpumpe zuverlässig eingesetzt werden können, ohne daß die Systeme überbeansprucht werden.

Bevorzugte weitere Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unieransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt in

Fig. I in perspektivischer Darstellung ein landwirtschaftliches Bodenbearbeitungsgerät mit einer hydraulischen Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig.2 in Form eines Schaltplanes die hydraulische Verstelleinrichtung, wie sie bei dem Bodenbearbeitungsgerät nach F i g. 1 eingesetzt ist,

Fig.3 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 2 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der neuen Verstelleinrichtung.

Das in Tig. I dargestellte Bodenbearbeitungsgerät weist einen mittleren Hauptrahmen oder Geräteab schnitt 10 und zwei seitliche Hilfsrahmen oder Gerätcabschnitte 44 und 46 auf. die um zur Fahrtrichtung etwa parallele Achsen, wie sie für den derättschnitt 44 bei 56 und 58 dargestellt sind, schwenkbar mit dem mittleren Geräteabschnitt 10 verbunden sind.

Der mittlere Geräteabschnitt 10 ist über einen Zugrahmen 12 und eine Anhängeöse 14 an das Zugpendel 16 eines nicht dargestellten Ackerschleppers anhängbar. Dem minieren Gerätcabschnitl 10 sind zwei χι seitliche Bodcnlaufräder 22 und 24 und den beiden äußeren Geräteabschnitten 44 und 46 jeweils ein Bodenlaufrad 60 zugeordnet. Die Radgabeln 26 und 27 der beiden Bodenlaufräder 22 und 24 des mittleren Geräteabschniltcs 10 sind an den linden einer r> horizontalen Qucrwellc 28 befestigt, die bei 30 im mittleren Gerätcabschnitl 10 gelagert ist. An der Querwellc28 sind zwei Kurbelarme .32 und 34 befestigt.

Die beiden Bodenlaufräder 60 der beiden äußeren Geräleabschnitle 44 und 46 sind jeweils am unteren -to linde eines zweiarmigen I lebeis 62 gelagert, der zwischen seilten finden um eine in dem betreffenden Geräteabschnill gelagerte horizontale Querwellc 64 schwenkbar ist.

Zum synchronen Heben und Senken der Geräteab- 4^r> schnitte 10, 44 und 46 gegenüber den zugehörigen Bodenhuifrädcrn 22, 24 bzw. 60 sind im dargestellten Beispiel vier hydraulische Zylinder M, -38, 66 und 70 vorgesehen, leder Zylinder ist im dargestellten Beispiel doppeltwirkend ausgebildet und zylinderseitig am vi zugehörigen Gerätcabschniit bei 40 für den minieren Gcrälcabschnitl 10 bzw. bei 68 für die äußeren Geräteabschnitte 44, 46 schwenkbar gelagert, während die jeweilige Kolbenstange ;;n den Kurbclurmen 32, .34 bzw. den oberen finden der Hebel 62 angclcnkt sind. Rs μ isl ersichtlich, daß aufgrund dieser Ausbildung die Gerätcabsehnittc 10, 44 und 46 jeweils gegenüber den zugehörigen Bodenlaufrädern angehoben oder abgesenkt werden können.

Zum besseren Verständnis der hydraulischen Ver- wi Stelleinrichtung wird nunmehr auf F i g. 2 Bezug genommen. In dieser schallungsmäUigcn Darstellung sind gleiche Teile mit gleichen lic/.ugszciehcn versehen.

Die hydraulische Verstelleinrichtung weist eine I lydraulikpumpc 80 und einen llydrauliksiimpf 82 sowie M ein Umschaltventil 84 mit zwei Anschlüssen 76 und 78 für zwei Hydraiiliklcilungcn 72 und 74 auf. Die Hydraulikpumpe, der Hydrauliksiimpf und das Umschaltventil, das als handbetätigter Dreistellungsschieber ausgebildet ist, sind auf dem Ackerschlepper angeordnet.

Die Hydraulikleitung 72 führt in den befestigungsseitigen Zylinderraum des Zylinders 38, der auch als erster in Reihe geschalteter Zylinder bezeichnet werden kann. Diese Bezeichnung ergibt sich daraus, daß der in Reihe nachgeschaltete Zylinder 70 mit dem Kolbenstangenende des ersten Zylinders 38 über eine Druckmittelleitung 86 verbunden ist, die in den befestigungsseiiigen Zylinderraum des zweiten Zylinders 70 führt Der kolbenseitige Zylinderraum des zweiten Zylinders 70 ist über eine weitere Hydraulikleitung 88 mit dem befestigungsseitigen Zylinderraum des dritten in Reihe geschalteten Zylinders 66 verbunden. Der kolbenstangenseitige Zylinderraum dieses dritten Zylinders 66 ist einerseits mit der zweiten Hydraulikleitung 74 verbunden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Umschaltventils 84 wirkt der Pumpendruck über die Hydraulikleitung 72 auf das Befestigungsende des ersten Zylinders 38. Beim Ausfahren des Kolbens wird von der anderen Kolbenseite Hydraulikflüssigkeit über die Druckmittelleitung 86 in das befestigungsscitige Ende des zweiten Zylinders 70 verdrängt, dessen Kolben ebenfalls nach außen fährt. Die dabei verdrängte Hydraulikflüssigkeit gelangt über die Hydraulikleitung 88 zum befestigungsende des dritten Zylinders 66, so daß auch dessen Kolben sich nach außen bewegt. Wenn die Zylinderquerschniite der drei in Reihe geschalteten Zylinder 38, 70 und 66 im Hinblick auf die Kolbenstangenquerschnitte abgestuft entsprechend bemessen sind, läßt sich in der gezeigten .Stellung eine vollständig synchrone Bewegung der Kolbenstangen der drei Zylinder erreichen. Es werden also alle drei Gcrätcabschnitie 10, 44 und 46 synchron gegenüber den zugehörigen Bodenlaufrädern angehoben.

Die eingestellte Höhcnsteliung kann durch entsprechende Schicberstellung festgestellt werden. Zum Absenken wird der Dreistellungsschiebcr in die dritte Stellung verschoben, so daß nunmehr der Druck der Hydraulikpumpe über die Hydrauliklcitung 74, die zuvor die Hydraulikflüssigkeit aus dem kolbcnsciligcn linde des Zylinders 66 in den Hydrauliksumpf 82 abgeführt hat, auf den Zylinder 66 wirkt, dessen Kolben einfährt und dabei durch Verdrängung von Hydraulikflüssigkeit zwangsläufig eine synchrone Bewegung der Kolben der beiden anderen Zylinder 70 und 38 hervorruft.

Der Kolbenstange des ersten Zylinders 38 ist ein mechanischer Anschlag 96 zugeordnet, der in einer einstellbaren eingefahrenen Stellung des zugehörigen Kolbens auf einen Ventilschicbcr 98 wirkt, der bei 100 längsverschieblich gelagert ist und bei Erreichen der gewünschten Einfahrstcllung die Einmündung der Hyiirauiikicitung 72 in den bcfcsligungsseiligcn Zylinderraum des Zylinders 38 versperrt.

Der vierte in F i g. I und 2 dargestellte Zylinder ist, da er nicht zur Reihenschaltung gehört, als 1 lilfszylinder 36 zu betrachten. Er ist mechanisch parallel zu dem ersten Zylinder 38 zwischen dem mittleren Geräteabschnitt 10 und den zugehörigen Bodenlaufrädern 22, 24 durch Anlenkung seines Kolbenstangcnendcs an den Kurbelarm .32 (I-ig. 1) angeordnet und unterstütz·; somit die flub- und .Senkbewegung des ersten Zylinders 38 bezüglich des Geräteabschnittes 10.

Im dargestellten Feispiel ist der Hilfszylinder 36 bezüglich der Hydrauliklcitung 72 ebenfalls parallel zu

dem ersten Zylinder 38 angeordnet, indem die beiden befcsligungsscitigcn Zylinderkammern der genannten Zylinder über eine Leitung 90 direkt verbunden sind.

Das kolbenscitige Ende des Hilfs/ylinders 36 ist jedoch anders als der erste Zylinder 38 über eine Leitung 92 direkt mit der /weilen Hydraulikleitung 74 verbunden, so daß in der in Cig. 2 gezeigten Stellung des Umschaltventil 84 die I lydraulikflüssigkcit aus dem kolbcnstangenseitigen Zylinderraum des Hilfszylindcrs 36 zusammen mit der Hydraulikflüssigkeit aus dem kolbenstnngenseitigen Ende des letzten Zylinders 66 über das Umschaltventil in den Hydrauliksumpf 82 abfließen kann. Durch die mechanische parallele Anordnung zwischen dem mittleren Gcräteabschnill 10 und den zugehörigen Bodenlaufrädern 22, 24 erfolgt zwangsläufig eine synchrone Bewegung der Kolben des Hilfszylindcrs 36 und des ersten Zylinders 38. Der llilfszylinder 36 entlastet die Kolbenstange des ersten Zylinders 38 bezüglich des Gewichtes der, r;ii::!cren Geräteabschnittes 10. Der von der Hydraulikpumpe 80 gelieferte Druck kann somit in entsprechend höherem Maße auf die Hydraulikflüssigkeil in dem Kolbcnstangenende des ersten Zylinders 38 einwirken, wodurch die Hubkapazität auch der beiden in Reihe nachgeschalteten Zylinder 70 und 66 entsprechend erhöht w ird.

Das in Fig. 3 gezeigte Alisführungsbeispiel der Verstelleinrichtung unterscheidet sich nur in zwei Punkten von dem Ausführungsbeispiel nach Γ i g. 2 Gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern wie in

I" i g. 2 bezeichnet.

Der erste Unterschied besteht darin, daß die befcstigungsseitige Kammer des Hilfszylinders 36 über eine llydrauliklcitung 102 direkt mit der ersten llydratilikleitung 72 verbunden ist. Der /weile Unterschied besieht darin, daß der I lil(s/> linder 16 als einfach wirkender Zylinder ausgebildet ist. wobei die kolben siangenseitige Kammer des Hilfs/ylinders 36 über ein ι Entlüftungsventil 104 zur Atmosphäre hin belüfibar ist.

Das Ausführiingsbcispicl nach I i g. J hat den Vorteil größerer Einfachheil, lcdoch ist die Verwendung dieser Verstelleinrichtung auf Anwendungsfälle beschränkt, bei denen das Gewicht des gesamten Arbeitsgerätes

in allein vom ersten Zylinder 38 aufgenommen werden kann, wenn sich das Arbeitsgerät in der dur h den Anschlag 96 festgelegten Position befindet. Außerdem ist das Entlüftungsventil 104 nur anwendbar, wenn nur geringe hydraulische Drücke zum Einführen der

i> Arbeitszylinder erforderlich sind.

Bei beiden Ausfühningsbcispielen ist wie bei den bekannten hydraulischen Verslelleinricliltingen der in l'rage stehenden Art eine automatisch wirksame hvdr;:i:!iM.-he !iurfhspiüfiürk'hüüii; vorgeschirr!. /.·.·.

:n diesem Zweck sind die kolbenstaugenseitigcn Zv linder räume nahe dem äußeren Ende der Zylinder mit einer Bypassleitung 94 versehen, die es ermöglicht, dall die Hydraulikflüssigkeil diese Zylinder bei voll ausgefahrener Kolbenstange durchspült. Dadiiuh wird jede

_>ί Abweichung von der synchronen Stellung und Bevve gung nach jedem vollen Ausfahren korrigiert. Auch w ird hierdurch bei erstmaliger Inbetriebnahme eine anfängliche hydraulische Beaufschlagung aller Zylinderräume und Leitungen ermöglicht. Eine Durchspüliing des

hi I lilfs/ylindcrs 36 ist auch bei der Aiisführungsform nach E ig. 2 nicht erforderlich, da die synchrone Dcwegiing durch die mechanische Kopplung mti dem ersten Zylinder 38 stets gewährleistet ist.

Hierzu 2 Blatt Zcichnuncen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Verstelleinrichtung für höhenverstellbare Arbeitsgeräte, insbesondere landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsgeräte, mit wenigstens zwei Garäteabschnitten mit jeweils wenigstens einem Bodenlaufrad, bei der jeweils zwischen einem Geräteabschnitt und dem zugehörigen Bodenlaufrad ein doppelt wirkender Zylinder angeordnet ist, die über Hydraulikleitungen in Reihe geschaltet, über ein Umschaltventil an eine Hydraulikpumpe oder einen Hydrauliksumpf anschließbar und bezüglich ihres jeweiligen wirksamen Zylinderquerschniltes so aufeinander abgestimmt sind, daß ihre Kolben synchrone Bewegungen ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß dem beim Heben des Arbeitsgerätes direkt von der Hydraulikpumpe (80) gespeisten ersten (38) der in Reihe geschalteten Zylinder(38,66,70) ein Hilfszylinder(36) zugeordnet ist, der an denselben Elementen wie der erste in Reihe geschaltete Zylinder (38) angreift und zu diesen hydraulisch parallel geschaltet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch I, bei der die beim Heben als Speiseleitung und beim Senken als Rücklaufleilungdienende Hydraulikleiiung am Befestigungsende des ersten in Reihe geschalteten Zylinders angeschlossen und durch eine dem Verstellweg zugeordnete Anschlageinrichtung steuerbare Sperreinrichtung bei eingefahrener Kolbenstange automatisch absperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsende des Hilfszylinders (36) durch eine Leitung (90) direkt mit dem Befestigungsende des ersten in Reihe geschalteten Zylinders (j8) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Ansprm \ I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Holbcnsiangcnscitige Ende des Hilfszylinders (36) an die ano¹ tc (74) der beiden zu dem Umschaltventil (84) führenden Hyclrauliklcilungen (72, 74) der in Reihe geschalteten Zylinder (38,66,70) angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfs/.ylindcr (36) als nur einfach wirkender Zylinder ausgebildet und unabhängig vom Anschluß des zugehörigen ersten in Reihe geschalteten Zylinders (38) direkt an die beim I leben als Speiseleitung dienende llydrauliklcitung (72) angeschlossen ist.