DE2150298C2

DE2150298C2 - Von Hand und automatisch betätigbare Lenkvorrichtung für Erntemaschinen

Info

Publication number: DE2150298C2
Application number: DE2150298A
Authority: DE
Inventors: Gilbert Julien Irenée Zedelgem Strubbe
Original assignee: Sperry Nv 8210 Zedelgem Be; Sperry 8210 Zedelgem NV
Current assignee: CNH Industrial Belgium NV
Priority date: 1970-10-23
Filing date: 1971-10-08
Publication date: 1983-09-15
Also published as: BE757894A; DE2150298A1; FR2111489A5

Description

Die Erfindung betrifft eine von Hand und automatisch betätigbare Lenkvorrichtung für selbstangetriebene landwirtschaftliche Erntemaschinen mit wenigstens einem lenkbaren Bodenrand, einem Fahrerstand, einem auf dem Fahrerstand angeordneten, mit einer Lenkwelle drehfest verbundenen Lenkrad, einer Lenkwelle und Bodenrad verbindenden Übertragungseinrichtung sowie mit einem mittels einer Kupplung an die Handlenkvorrichtung kuppelbaren Stellmotor der automatischen Lenkvorrichtung.

Eine Lenkvorrichtung der vorstehend angegebenen Art ist insbesondere für selbstfahrende Mähdrescher aus dem DE-GM 67 50 251 bekannt. Bei dem in Fig. 2 dieser to Druckschrift gezeigten hydraulischen Lenksystem wird von einem Lenkrad aus eine Handpumpe zur Förderung der einen oder anderen Richtung angetrieben, um ein zu einer Übertragungseinrichtung gehörendes Hauptsteuerventil in diejenige Stellung zu bewegen, über die ein an die lenkbaren Bodenräder angeschlossener Lenkzylinder auf der zur Durchführung des vom Lenkrad bestimmten Lenkmanövers entsprechenden Seite mit Drucköl beaufschlagt wird. Das Hauptsteuerventil verbindet somit als Übertragungseinrichtung die Druckpumpe mit einer Seite und den (^vorratsbehälter mit der anderen Seite des Lenkzylinders bzw. umgekehrt. An die soweit beschriebene Handienkvorrichiung ist mii Hilfe eines im Sinne einer Kupplung wirksamen Absperrschiebers der Stellmotor einer automatischen Lenkvorrichtung angeschlossen.

Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Absperrschieber mittels einer Feder in seine Durchlaßstellung vorgespannt ist und dabei die Drjckpumpe mit dem Stellmotor der automatischen Lenkvorrichtung verbindet und gleichzeitig das zur Übertragungseinrichtung gehörende Hauptsteuerventil der Handlenkvorrichtung kurzschließt. Dies bedeutet, daß normalerweise der von einer Tasteinrichtung gesteuerte Automatikbetrieb des hydraulischen Lenksystems den Vorrang vor der Handlenkung hat. Die automatische Steuerung der bekannten Lenkvorrichtung wird nur dann und solange aufgehoben, wie das Lenkrad von Hand betätigt bzw. gedreht wird. Sobald die Lenkraddrehung beendet Ist, setzt die automatische Steuerung selbsttätig von neuem ein. Diese bekannte Lenkvorrichtung ist aus verschiedenen Gründen nachtei-Ug. Solange der Mähdrescher w^h.^nd seines Einsatzes von einem zum anderen Ende des abzuerntenden Feldes fährt, ist die Anwendung der automatischen Lenkvorrichtung sinnvoll.
Am Ende des Feldes muß die Maschine jedoch gewen-

*5 det werden, bevor der nächste Streifen bearbeitet wird. Dazu muß der Mähdrescher an das andere Ende des Feldes zurückgebracht werden, damit mit dem Schnitt des nächsten Gutsireifens begonnen werden kann. Diese Transportfahrt des Mähdreschers läßt sich nicht mit automatischer Steuerung durchführen, well dazu die Orientierungsmöglichkelten für die automatische Steuerung fehlen. Unabhängig davon erscheint es grundsätzlich als nachteilig, ständig das Lenkrad zu betätigen bzw. hin- und herdrehen zu müssen, um dadurch das Lenksystem Im Handbetrieb zu halten bzw. ständig von neuem In den Handbetrieb überführen zu müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine von Hand und automatisch betätigbare Lenkvorrichtung der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern.

daß zum Umschalten der automatischen Lenkung auf Handbetrieb zwar Drehen des Lenkrades ausreicht, jedoch zur Rückführung der Lenkung vom Handbetrieb in den Automatikbetrieb der Maschinenführer einen unabhängigen Schaltvorgang vornehmen muß.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kupplung aus zwei auf der Lenkwelle angeordneten, stirnseitig zum gegenseitigen Eingriff mit Vorsprüngen bzw. Vertiefungen versehenen Buchsen besteht, von

denen die eine Buchse auf der Lenkwelle drehbar gelagert, gegen Axialbewegung gesichert, und vom Stetimotor angetrieben ist, und die andere Buchse mit der Lenkwelle drehfest verbunden, jedoch auf dieser mit Hilfe eines Betätigungshebels zwischen durch ein an der Buchse angreifendes Kippspannwerk bestimmten Einrück- und Ausrückstellungen axial verschiebbar Ist, und daß zum Abschalten des automatischen Lenkbetriebs das Kippspannwerk durch manuelle Lenkradbetätigung über seine Totpunktlage und somit die axial verschiebbare Buchse in die Ausiückstellung bewegbar ist.

Bei Anwendung dieser Maßnahmen braucht der Maschinenführer lediglich kurz am Lenkrad zu drehen oder dieses gegenüber einem von der automatischen Lenkvorrichtung eingeleiteten LensausschJag festzuhalten, um das Lenksystem vom Automatikbetrieb auf den Handbetrieb umzuschalten. Im Gegensatz zu oern vorbeschriebenen Stand der Technik, wo der Masehinenführer keinen Einfluß darauf hat, wie schnell und zu welchem Zeitpunkt die Lenkung vom Handbetrieb auf den Automatikbetrieb zurückgeführt wird, sind erfindungsgemäß durch bestimmte Handhabungen des Maschinenführers einleitbare Schaltzustande vorhanden, die von einem in seinem Aufbau sehr einfachen Kippspannwerk und dessen beiderseits der instabilen Totpunktlage gecebenen Endstellungen abgeleitet werden. Zum Wiedereinschalten des Automatikbetriebes wird das Kippspannwerk mit Hilfe eines einfachen Handhebelgestänges in seine andere Endstellung überführt. Ein wesentlicher Vorteil liegt auch darin, daß sich die Erfindung praktisch mit allen bestehenden Handlenkvorrtchtungen verwirklichen läßt, da die Kupplung, das Kippspannwerk und das Handhebelgestänge an die bei allen Handlenkvorrichtungen vorhandene Lenkwelle angebaut werden kann, unabhängig davon, ob die Lenkwelle ein hydraulisches oder mechanisches Lenksystem betätigt.

Die Lenkvorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch weitergebildet, daß die auf der Stirnseite wenigstens einer Buchse vorgesehenen Vorsprünge durch bei manueller Lenkradbetätigung entstehende Relativbewegung beider Buchsen zueinander aus den Vertiefungen der anderen Buchse verdrängbar sind und axiale Erstreckungslängen besitzen, die dem notwendigen Axialhub der verschiebbaren Buchse entsprechen, um das Kippspan.iwerk aus seiner der Einrückstellung zugeordneten Endlage bis über seine Totpunktlage hinwegzubewegen.

Bei einer vorteilhaften Ausführunßsform weist das Handhebelgestänge eine ortsfest gelagerte Stellwelle auf, an die der Handhebel und eine mit Zapfen in eine Umfangsnut der verschiebbaren Buchse eingreifende Schaltgabel angeschlossen sind. Zweckmäßigerweise wirkt das Kippspannwerk auf die Zapfen der Schallgabel ein und ist über diese mit der verschiebbaren Buchse gekuppelt. Die Kupplung kann auf der Lenkwelle zwischen dem Lenkrad und der an das andere Ende der Lenkwelle angeschossenen Übertragungseinrichtung angeordnet sein.

Ausführungsbelsplele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Flg. 1 eine Seitenanslchi eines Mähdreschers mit einer Lenkvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Mähdrescher nach FI g. i,

Flg. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Tasters zur automatischen Lenkung der Mähmaschine entsprechend dem Ausschnitt F 3 in Flg. I,

FIe. 4 eine Draufsicht auf den Taster nach Fig. 3.

Fig. 5 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Darstellung des in F i g. 1 umgrenzten Abschnittes FT der Lenkvorrichtung nach der Erfindung,

Ffg·. 6 und 7 Schnitte nach den Linien VI-VI bzw. VH-VTI in Fig. 5.

Entsprechend Fig. I und 2 ist an der Vorderseite eines Mähdreschers ein höhenverstellbarer Schneidtisch 1 mit einem Schrägaufzug 2 und einer Haspel 3 angeordnet. Der Scimeidtlscft besitzt einen wanneriförmigen Rahmen

10- mit senkrechten Seitenwänden 4 and 5, an denen mit Kufen 9 versehene Halmteiler 6 und 7 jeweils am Schwenklager 8 schwenkbar befestigt sind. Die Aufgabe der Halmteiler kann jedoch auch von den Seitenwänden 4 und 5 übernommen werden, die dann die aro weitesten nach vom ragenden Bauteile des Mähdreschers bilden.

Auf dem Halmteiler 6, der dem Rand des noch stehenden Halmgutes auf dem Feld benachbart ist, sitzt eine Tasteinrichtung 10. die einen nach vorn ragenden Taster II auf einer im wesentlichen senkrechten Welle 12 trag·..

Die Welle 12 Ist durch die Oberseite 13 des Halmteilers hindurchgeführt und in einem auf dem Halmteiler möglichst nahe der Halmteilerspitze -5 angeordneten Gehäuse 14 gelagert.

Die Welle 12 trägt einen Arm 16, der mittels eines Zapfens 17 gelenkig mit einem Arm 18 verbunden ist. Der Zapfen 17 erstreckt sich durch einen in einem der beiden Anne vorgesehenen Längsschlitz 19. Der Arm 18 sitzt auf der Welle eines elektrischen Positionsanzeigers, z. B. eines im Gehäuse 14 befestigten Drehpotentiometers 20.

Entsprechend Fig. 3 und 4 ist auf det Welle 12 noch ein Arm 21 befestigt, an dessen freiem Ende eine am GehSuse 14 eingehängte Zugfeder 22 angreift. Mit Hilfe der Feder 22 wird der Taster 11 in Richtung auf den Rand des noch stehenden Halmfeldes und gleichzeitig der Schleifkontakt des Potentiometers 20 gegen eine Endabgriffsstellung vorgespannt. Die Schwenklage des Tasters 11 bzw. der Drehwinkel der Welle 12 sind ein Maß für die Abstandsbeziehung des Mähdreschers zum Rand des noch stehenden Halmfeldes, das vom Potentiometer 20 in ein elektrisches Eingabesignal für eine elektrische automatische Lenkvorrichtung umgewandelt wird
Entsprechend Flg. 2 Ist eine ähnliche elektrische Posl-

« tlonsanzelge für die Lenkstellung eines de.· lenkbaren Bodenräder 24 des Mähdreschers vorgesehen. Am Achsschenkel eines lenkbaren Bodenrades 24 ist ein Arm 25 befestigt, der mit einem auf der Welle eines Drehpotentiometers 29 befestigten Arm 26 in Antriebsverbindung steht, so daß jeder Lenkstellung des Rades 24 eine bestimmte Winkelstellung des Potentiometers 29 entspricht.

Die von den Potentiometern 20 und 29 erzeugten Positionssignale werden In einem nicht gezeigten elektronlsehen Teil einer automalischen Lenkvorrichtung zu einem Ausgangssignal In Form einer positiven oder negativen Spannung ver»-beltet, um einen elektrischen Stellmotor 32 der automatischen Lenkvorrichtung In der für die jeweils erforderliche Korrektur entsprechenden Richtung anzutreiben.

Wie In Flg. 1 und 5 gezeigt. Ist der Stellmotor 32 mit seinem Untersetzungsgetriebe 35 auf einer Konsole 33 angeordnet, die an einer Abdeckung 34 der Lenkv>elle 39 auf dem Fahrerstand befestigt ist. Der Stellmotor 32 ist über ein Kettenrad 36 und über eine Kette 37 mit einem Kettenrad 38 gekuppelt. Das Kettenrad 38 sitzt fest auf einer Buchse 40, die auf der Lenkwelle 39 frei drehbar und durch Sprengringe 41 und 42 gegen Axlalbewegun-

gen gesichert ist. Die Buchse 40 trügt an Ihrem oberen Kncle einen Flansch 43, in dessen oberer Stirnfläche zwei einander gegenüberliegende abgerundete Vertiefungen 58 enthalten sind.

überhalb der Buchse 40 ist eine zweite Buchse 45 vorgesehen, die mit der Lenkwelle 39 drehfest verbunden ist. Zu diesem Zweck enthüll die Buchse 45 zwei einander gegenüberliegende Langsschlllze 55. durch die ein in der Lenkwelle befestigter Querzapfen 56 hindurchragt. Im Maß der Lüngsschlltze 55 ist die obere Buchse 45 auf der Lenkwelle 39 axial beweglich. Das obere Ende der Buchse 45 besitzt einen Außenbund 47 mit einer darin untergebrachten Umfangsnut 48, in die diametral zwei Zapfen 49 und 50 eingreifen, die gemäß ('ig. 6 und 7 an Armen 51 bzw. 52 einer mit einer Schwenkwelle 53 fest verbundenen Schaltgabcl sitzen.

Die Welle 53 ist Innerhalb des Abdeckungsgehüuses 34 der Lenkwelle gelagert und an einem seitlich aus dem Gehäuse herausgeführten Ende mit einem als Handgriff oder Pedal ausgeführten Hebel 54 versehen, der sich in Reichweite des Maschinenführers befindet. Am unteren Ende der Buchse 45 sitzt ein Flansch 46. von dessen Unterseite Vorsprünge 59 ausgehen, die mit den Vertiefungen 58 im Flansch 43 der unteren Buchse 40 im Sinne eines Kupplungseingriffes zusammenwirken.

Bei Betätigung des Hebels 54 läßt sich die Buchse 45 in Axialrichtung auf der Lenkwelle 39 verschieben, um den Kupplungseingriff zwischen den beiden Buchsen 40 und 45 herbeizuführen oder zu lösen, so daß die Lenkwelle 39 entweder von Hand über das Lenkrad 57 oder, nach herbeigeführtem Kupplungseingriff zwischen den beiden Buchsen 40 und 45 vom Stellmotor 32 aus zur Lenkbetätigung gedreht wird. Um von dem durch entsprechende Betätigung des Hebels 54 eingerichteten automatischen Lenkbetrieb Im Fall einer Gefahr oder einer anderen Notwendigkeit augenblicklich und bleibend in den manuellen l.enkbetrieb zu gelangen, ist ein an den Zapfen 49 und 50 der Schaltgabel angreifendes Kippspannwerk gemäß Fig. 5 vorgesehen. An den Zapfen 49 und 50 liegt je eine Halbschale 60 an. an der eine durch eine Öffnung 62 im Abdeckungsgehäuse 34 hindurchgeführte Stange 61 befestigt ist. Die Stangen 61 sind von jeweils einer zwischen der llalbschale 60 und der Innenwand des Abdeckungsgehäuses 34 gespannten Feder 63 umgeben. Die Öffnungen 62 im Gehäuse 34 befinden sich etwas oberhalb der tiefsten Stellung der Zapfen 49 und 50, in der die Buchsen 40 und 45 miteinander in Kupplungseingriff stehen. Infolgedessen rücken die Federn 63 die Vorsprünge 59 der oberen Buchse 45 in die Vertiefungen 58 der unteren Buchse 40, um den Kupplungsclngrlff aufrechtzuerhalten, wenn die Lenkwelle 39 im Automatikbetrieb vom Stellmotor 32 aus angetrieben wird.

Wird jedoch die Lenkwelle 39 vom Lenkrad 57 aus betätigt, so wirkt das Schneckenrad-Untersetzungsgetriebe 35 als ein so großer Widerstand, dali sich die Kupplung öffnet, indem die Buchse 45 nach oben ausweicht, da die Vorsprunge 59 verhältnismäßig leicht aus den Vertiefungen 58 herausbewegt werden können. Bei dieser Bewegung der Buchse 45 gelangt das Kippspann· werk über seine Totpunktlage nach oben hinweg, womit der entkuppelte Zustand der Buchsen 40 und 45 selbsttätig erreicht wird und aufrechterhalten bleibt.

Au^r diese Weise entsteht eine Lenkvorrichtung, in der die Hnndlenkung des Mähdreschers stets den Vorrang hat über die automatische Lenkung. Zum Übergang vom Handbetrieb auf den Automatikbetrieb wird der Hebel bzw. das Pedal 54 abwärts geschwenkt und dabei das ' Kippspannwerk über seine Totounktstellung nach unten ' bewegt, so daß die Buchsen 40 und 45 wieder miteinander in Eingriff treten.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Von Hand und automatisch betätigbare Lenkvorrichtung für selbstangetriebene landwirtschaftliche Erntemaschinen mit wenigstens einem lenkbaren Bodenrad, einem !Fahrerstand, einem auf dem Fahrerstand angeordneten, mit einer Lenkwelle drehfest verbundenen Lenkrad, einer Lenkwelle und Bodenrad verbindenden Übertragungseinrichtung sowie mit einem mittels einer Kupplung an die Handlenkvorrichttmg kuppelbaren Stellmotor der automatischen Lenkvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung aus zwei auf der Lenkwelle (39) angeordneten, stirnseitig zum gegenseitigen Eingriff mit Vorsprüngen (59) bzw. Vertiefungen (58) versehenen Buchsen besteht, von denen die eine Buchse (48) auf der Lenkwelle (39) drehbar gelagert, gegen Axialbewegung gesichert, und vom Stellmotor (32) angetrieben ist, und die andere Buchse (45) mit der Lenkwelle (39) drehfest verbunden, jedoch auf dieser mit Hilfe eines Betätigungshebels (54) zwischen durch ein an der Buchse angreifendes Kippspannwerk (66 bis 63) bestimmten Einrück- und Ausrückstellungen axial verschiebbar ist, und daß zum Abschalten des automatischen Lenkbetriebs das Kippspannwerk (60 bis 64) durch manuelle Lenkradfeetätlgung über seine Totpunktlage und somit die axial verschiebbare Buchse (45) in die Ausrückstellung bewegbar ist.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Stirnseite wenigstens einer Buclue (45) vorgesehenen Vorsprünge (59) durch bei manuelle/ Lenk—dbetätigung entstehende Relativbewegung beider Buchsen (40 und 45) zueinander aus den Vertief;.¹- gen (58) der anderen Buchse (40) verdrängbar sind und axiale Erstrekkungslängen besitzen, die dem notwendigen Axialhub der verschiebbaren Buchse (45) entsprechen, um das Kippspannwerk (60 bis 63) aus seiner der Einrückstellung zugeordneten Endlage bis über seine Totpunktlage hinweg zu bewegen.

3. Lenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Handhebelgestänge eine ortsfest gelagerte Stellwelle (53) aufweist, an die der Handhebel (54) und eine mit Zapfen (49 und 50) in eine Umfangsnut (48) der verschiebbaren Buchse (45) eingreifende Schaltgabel (51 52) angeschlossen sind.

4 Lenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippspannwerk (60 bis 63) auf die Zapfen (49 und 50) der Schaltgabel (51. 52) einwirkt und über diese mit der verschiebbaren Buchse (45) gekuppelt Ist.

5. Lenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung auf der Lenkwelle (39) zwischen dem Lenkrad (57) und der an das andere Ende der Lenkwelle angeschlossenen Übertragungseinrichtung angeordnet ist.