DE2315434C3 - Vorrichtung zum Ausbringen einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine auf einem landwirtschaftlichen Fahrzeug montierte Vorrichtung zum Ausbringen einer Flüssigkeit in vorgebbarem Volumen je Flächeneinheit mit einem die Flüssigkeit enthaltenden Tank, einem Verteiler mit angeschlossenen Sprühdüsen, der über eine mittels Zapfwelle vom Fahrzeug direkt angetriebene Umwälzpumpe an den Tank angeschlossen ist, und mit einer zwischen die Pumpe und den Verteiler geschalteten Ventilanordnung zum fahrgeschwindigkeitsabhängig steuerbaren Aufteilen der Flüssigkeitsströmung zwischen den Sprühdüseu und einem stromaufwärts der Pumpe mündenden Bypaßleitungssystem.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DT-AS 16 07 391 bekannt, und zwar für den Fall von zwei zu versorgenden Spritzrohren. Bei der bekannten Vorrichtung ist der Tank über eine Pumpe und ein Schließventil direkt mit jedem der Spritzrohre verbunden. Die Pumpe ist so ausgelegt, daß sie immer ein zu hohes Volumen fördert; der nicht gewünschte Überschuß wird mittels eines einstellbaren Stellglieds aus der Leitung hinter der Pumpe abgezweigt und zum Tank zurückgeführt. Die verbleibende Fördermenge wird ausgetragen. Wird nur ein Spritzrohr benutzt, so wird eine zweite Bypaßleitung mit einem Ventil geöffnet, das die dann nicht auszubringende Fördermenge ebenfalls zum Tank zurückführen soll. Das Stellglied hingegen wird fahrgeschwindigkeitsabhängig gesteuert.

Eine Vorrichtung vergleichbarer Zielsetzung ist in der DT-OS 16 07 369 beschrieben und dargestellt, wo ein einziges fahrgeschwindigkeitsabhängig gesteuertes Ventil in der Hauptleitung zwischen Pumpe und Verteiler liegt, hinter welchem Ventil eine Rückführleitung angeschlossen ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß eine in der Bedienung einfache, dennoch weitgehend anpaßbare Handhabung ermöglicht wird, wobei die Zumessung besonders genau erfolgen soll.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination gelöst. Man erkennt, daß hier die beiden einzugebenden Daten — nämlich die auszubringende Menge je Flächeneinheit und die Abstimmung auf die Geschwindigkeiten bzw. Fahrgangstufen — zwei getrennten Ventilen zugeordnet sind. Dabei hat das Selektorventil, an dem die gewünschte Ausbringmenge einzustellen ist, jeweils hur die Flüssigkeitsmenge zu verzweigen, die ihm von dem Fahrtsteuerventi! zugemessen worden ist; wenn beispielsweise noch der Ventilkörper des Selektorventils austauschbar ist, so kann man einen sehr weiten Bereich von auszubringenden Mengen verarbeiten, ohne Eingriffe am Fahrtsteuerventil vornehmen zu müssen.

Dabei ist es bevorzugt, in die Bypaßleitung des Selektorventils ein Rückschlagventil mit konstanter Federvorspannung einzusetzen; seine Aufgabe wird weiter unten näher erläutert.

Wenn bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung die auszubringende Flüssigkeitsmenge je Flächeneinheit :imnal am Selektorventil eingestellt worden ist, braucht nur noch für eine vorgegebene Fahrzeuggrundgeschwindigkeit die zugeordnete Einstellung am Fahrtsteuerventil vorgenommen zu werden, wonach keine weiteren Eingriffe mehr erforderlich sind; wie dies im einzelnen vor sich geht, wird nachstehend an Hand des Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die Steuerventilanordnung aus Fi g. 1,

F i g. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 2, und F i g. 4 zeigt perspektivisch eines der beiden Ventile.

In F i g. 1 ist schematisch das Flüssigkeitsverteilsyste;n mit der Steueranordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Ein Tank 1 enthält einen Vorrat an flüssigen Chemikalien, etwa flüssigem Dünger, und ist über eine Leitung 4 mit einem Filter 6 an eine Umwälzpumpe 2 angeschlossen. Die Pumpe 2 w^;rd über eine Zapfwelle (18) direkt angetrieben und ermöglicht dementsprechend bei niedrigen Fahrgangstufen große Ausbringmengen pro Flächeneinheit. Sie saugt die Flüssigkeit aus der Leitung 4 über ihren Einlaß 8 an und gibt die unter Druck gesetzte Flüssigkeit über einen Auslaß 10 ab, der an eine Auslaßleitung 12 angeschlossen ist. Die Auslaßleitung 12 ist in Durchflußverbindung mit einer Abgabeleitung 12a, die zu einem Verteiler 14 mit einer Mehrzahl von Sprühdüsen 16, die an ihm angeschlossen sind, führt. Der Tank 1, die Pumpe 2 und der Verteiler 14 sind sämtlich an einem landwirtschaftlichen Fahrzeug montiert, etwa einer Drillmaschine, von der aus flüssige Chemikalien, etwa ein Flüssigdünger, aus dem Tank 1 auf den Boden zu verteilen sind, wenn sich das Fahrzeug längs einer gewünschten Strecke bewegt. Diese Teile können auch direkt auf einem Traktor montiert werden, und ihre Anordnung ist in F i g. 1 schematisch angedeutet. In jedem Falle ist der Verieiler 14 mit den Verteilerdüsen 16 irgendwo so befestigt und ausgerichtet, daß die Düsen 16 die Flüssigkeit/welche vom Tank 1 aus zugeführt wird, auf dem Boden in einem gewünschten Verteilungsmuster aufbringen.

Bei Montage der Vorrichtung auf dem Traktor wird

die Pumpe 2 von einer Zapfwelle des Traktors direkt, d.h. motorabhängig angetrieben, und die Antriebsverbindung zur Pumpe 2 von der Zapfwelle 18 des Traktors oder des Fahrzeugs 20 ist in F i g. 1 schematisch angedeutet.

Zwischen die Pumpe 2 und den Verteiler 14, d. h. zwischen Auslaß- und Abgabeleitung 12 und 12a ist eine Steuerventilanordnung 22 eingebaut. Wie aus F i g. 2 und auch aus F i g. 1 hervorgeht, ist Jie Ventilanordnung 22 mit ihrem Einlaß 24 ?n die Pumpenauslaßleilung 12 angeschlossen, während der Auslaß 26 mit der Abgabeleitung 12a verbunden ist, die zu dem Verteiler 14 führt. Eine Hauptdurchflußleitung 28 durch die Ventilanordnung 22 besteht aus miteinander verbundenen Leitungssegmenten 30,31 und 32, über die die Ventilan-Ordnung vom Einlaß 24 zum Auslaß 26 verbunden ist. Bei der Anordnung der Pumpe auf dem Traktor in Antriebsverbindung mit der Zapfwelle gemäß F i g. 1 besteht die Steuerventilanordnung aus einem Selektorventil 34 und einem Fahrtsteuerventil 36, welche beide direkt in der Hauptdurchflußleitung 28 angeordnet sind, um die Flüssigkeitsströmung durch die Leitungssegmente 30, 31 und 32 aufzuteilen und die Flüssigkeil zuzumessen. Wie unten noch zu erläutern ist. hat die Anordnung von Selektorventil 34 und Fahrtsteuerventil 36 direkt in der Hauptdurchflußleitung von der Pumpe 2 zum Verteiler 14 den Vorteil, daß sich einv. genaue Zumessung und Steuerung der Strömungsrate der Flüssigkeit ergibt, welche von der Abgabeleitung 12«i zu dem Verteiler 14 strömt. Das Selektorventil 34 ist über einen Bereich von Steuerpositionen verschiebbar, um die Strömung zwischen einer Abgabeöffnung 38. welche zum Auslaß 26 führ!, und einer Bypaßöffnung 40 zu verteilen, welche über eine Bypaßleitung 42 an den Pumpeneinlaß 8 angeschlossen ist. Die Bypaßleitung 42 könnte an jedem Punkt in der Leitung 4 stromaufwärts des Pumpeneinlasses 8 angeschlossen sein. Das Fahrtsteuerventil 36 ist ebenfalls betätigbar zwischen einer Anzahl von Steuerpositionen, um die Strömung aufzuteilen zwischen einer Hauptströmungsöffnung 44 in der Hauptdurchflußleitung 28 und einer Rücklauföffnung 46. die über eine Rücklaufleitung 48 mit dem Vorratstank 1 verbunden ist. Ein Durchmischer 50 in Form eines langgestreckten Leitungsabschnittes mit einer Mehrzahl von aufwärts gerichteten Löchern 51 kann am Boden des Tanks 1 angeordnet sein und mit der Rücklaufleitung 48 verbunden werden, so daß die durch diese abgegebene Flüssigkeit nach oben durch den Tankinhalt strömt und eine Mischwirkung hervorruft. Damit wird sichergestellt, daß die Bestandteile der Flüssigkeit im Tank 1 richtig durchmischt werden, bevor sie über die Leitung 4 de,· Umwälzpumpe 2 und dem Verteiler 14 zugeführt werden. Wenn andererseits eine Durchmischung der Flüssigkeit innerhalb des Tanks 1 unerwünscht oder nicht erforderlich ist, kann die Rücklaufleitung 48 direki an die Bypaßleitung 42 angeschlossen werden, um die Flüssigkeit direki zum Einlaß 8 der Pumpe 2 zurückzufordern. Der Strömungskreislauf wird vervollständigt durch eine kleine Kurzschlußleitung 52, welche die Auslaßleitung 12 der Pumpe mit der Bypaßleitung 42 verbindet und ein Überdruckventil 54 enthält. Das Überdruckventil 54 wird auf einen vorgegebenen Druckwert eingestellt, bei dem es öffnet und den Durchfluß von unter Druck stehender Flüssigkeit direkt vom Pumpenauslaß 10 zurück zum Pumpeneinlaß 8 ermöglicht, wenn sich ein Überdruck in der Auslaßleitung 12 aufbaut, der eventuell eine Überlastung für die Pumpe 2 darstellen könnte.

Die Einzelheiten bezüglich des Aufbaus der Ventile 34 und 36 können am besten unter Bezugnahme auf F i g. 2, 3 und 4 erläutert werden. Jedes dieser Ventile kann die Form eines kegelstumpfförmigen Ventilkörpers haben, bei dem die sich verjüngende Form einen dichten Sitz gegen die öffnungen 38, 40, 44 und 46 bewirkt. Die Ventilkörper von 34 und 36 können auf verschiedene Weise hergestellt werden, beispielsweise aus Kunststoffmaterial, etwa Polyamid, welches bei üblicherweise in der Landwirtschaft verwendeten Behandlungsflüssigkeiten keiner Korrosion unterliegt. Der Ventilkörper des Selektorventils 34 ist gleitbeweglich auf einer Ventilspindel 56 angeordnet, die sich durch eine langgestreckte öffnung des Ventilkörpers erstreckt. Querschlitze 58 und 60 erstrecken sich an Ober- und Unterseite durch den Ventilkörper und dienen zur Aufnahme von Haltestiften 62, 64, die sich durch die Ventilspindel 56 erstrecken. Der Bodenhaltestift 64 wird nach Aufschieben des Ventilkörpers auf die Spindel 56 eingesetzt und hält den Ventilkörper auf der Ventilspindel 56 an seinem Platz. Beide Stifte 62 und 64 wirken zusammen, um eine Verdrehung des Ventilkörpers relativ zur Ventilspindel zu verhindern. Eine Gewindekappe 66 aus Kunststoff ist auf die Ventilspindel 56 oberhalb des Ventilkörpers montiert; sie weist einstückig mit ihr verbunden einen Mutterabschnitt 68 auf. Zwischen der Kappe 66 und der Obersci te des Ventilkörpers ist ein Federring 70 eingesetzt, der den Ventilkörper nach unten in Eingriff mit dem Bodenhaltestift 64 drückt, und als Sicherung dient, daß der Ventilkörper des Selektorventils 34 gegen Vertikalverschiebung auf der Spindel 56 gesichert ist. Ein Betätigungshandgriff ist an der Oberseite der Ventilspindel 56 mittels einer Madenschraube 74 befestigt und wird verwendet, um das Selektorventil 34 in eine gewünschte Position zu verdrehen. Eine Abwinkelung 73 des Handgriffs 72 gilt als Anschlag für den Betätigungsgriff, der an dem Fahrtsteuerventil 36 angeordnet ist, wie nachfolgend noch erläutert wird.

In den Umfang des Körpers des Selektorventils 34 ist eine Mündungsnut 76 vorgegebener Größe eingearbeitet, um einen zugemessenen Durchfluß durch die Abgabeöffnung 38 zum Verteiler 14 zu gewährleisten. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsfall, der Art der Flüssigkeit, die auszubringen ist, dem Abstand der Furchen usw. wird ein Ventilkörper für das Selektorventil 34 mit einer Mündungsnut 76 vorgegebener Größe ausgewählt, bevor die Bearbeitung erfolgt, und wird lösbar auf der Ventilspindel 56 befestigt unter Benutzung der herausnehmbaren Haltestifte 62 und 64. Die Ventilkörper mit unterschiedlichen Mündungsnuten 76 können austauschbar auf der Spindel 56 befestigt werden, um für jeden Anwendungsfall die richtige Strömung zu dem Verteiler 14 zu ermöglichen.

Der Aufbau und der Zusammenbau des Fahrtsteuerventils 36 nach F i g. 2 und 3 sind im wesentlichen gleich denen, die oben im Zusammenhang mit dem Selektorventil 34 beschrieben wurden. Ein kegelstumpfförmiger Ventilkörper 36 wird auf einer Ventilspindel 78 mittels eines Paares von Haltestiften 80 bzw. 81 gehalten, und eine Kunststoffgewindekappe 82 ist auf der Ventilspindel 78 drehbar angeordnet. Ein Betätigungshandgriff 84 für das Fahrtsteuerventil 36 ist, wie in F i g. 1 und 3 angedeutet, fest an der Ventilspindel 78 mittels einer Madenschraube befestigt und wird verwendet, um eine Dreheinstellung des Ventilkörpers auf eine Anzahl von Steuerpositionen vorzunehmen, um so die Strömung zwischen der Hauptdurchflußleitung 28

und der Rücklauföffnung 46 in dem Verhältnis aufzuteilen, wie dies für die Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug fährt, erforderlich ist. Die Mündungsnut 86 erstreckt sich um den Umfang des Ventilkörpers für das Fahrtsteuerventil 36, ähnlich wie oben unter Bezugnahme auf die Mündungsnut 74 des Selektorventils 34 beschrieben. Die Mündungsnut hat eine vorgegebene Größe und normalerweise besteht keine Notwendigkeit, den Ventilkörper des Fahrtsteuerventils 36 durch einen anderen mit einer Mündungsnut 86 abweichender Bemessung zu ersetzen. Die Steuerventile 34 und 36 sind lösbar in Ventilgehäusen der Ventilanordnung 22 eingesetzt durch Einschrauben der Kunststoffgewindekappen 66 und 82 in Innengewinde aufweisende öffnungen der Ventilgehäuse.

Das Fahrtsteuerventil 36 ist in der Hauptdurchflußleitung 28 der Steuerventilanordnung 22 an einer Stelle stromaufwärts des Selektorventils 34 angeordnet. Infolge dieser Anordnung ermöglicht das Fahrtsteuerventil 36 eine erste Aufteilung der Strömung und die Einstellung eines wählbaren Verhältnisses der Teilmengen, wobei sich die an der Hauptströmungsöffnung (44) einzustellende Teilmenge aus der Geschwindigkeit des Fahrzeugs über Grund bei der jeweiligen Gangstufe ergibt. Diese Menge ist größer als die am Verteilerkrümmer (14) angebrachte Flüssigkeitsmenge, sie wird durch das Selektorventil (34) weiter aufgeteilt, so daß letzlich nur die Flüssigkeitsmenge zum Verteilerkrümmer gelangt, die für die gewünschte Ausbringung in Litern pro Quadratmeter erforderlich ist.

Gemäß F i g. 1 ist eine Montageplatte 88 an der Ventilanordnung montiert, die mit verschiedenen Indexzeichen versehen ist für die Festlegung und Einstellung der Positionen der Ventile 34 und 36 unter Benutzung der Betätigungsgriffe 72 bzw. 84. Eine gebogene Skala 90 mit bezifferten Skalenstrichen wird verwendet, um die jeweilige Position zu bestimmen, auf die der Handgriff 72 des Selektorventils eingestellt werden muß, so daß eine Wiederholung der Einstellung nach vorhergehender Verstellung möglich ist. Ein gekrümmter Schlitz 92 mit einem (nicht dargestellten) Anschlag, der sich hierdurch erstreckt, wird verwendet, um den Handgriff 72 in einer gewünschten Position festzuhalten. Eine Geschwindigkeitsskala 94, in km/h geeicht, ist an der Montageplatte 88 nahe einem Zeiger % vorgesehen, der an dem Handgriff 84 des Fahrtsteuerventils befestigt ist. um so die Einstellung des Fahrtsteuerventils 36 entsprechend einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit zu erleichtern. Eine tabellarisch zusammengestellte Anwendungskarte 98 enthält Hinweise für die Druckeinstellung. Ein Manometer 100 ist an die Steuerventilanordnung 22 nahe deren Auslaß 26 angeschlossen, um so den Druck zu messen, unter dem die Flüssigkeit von dem Selektorventil 34 zu dem Verteilerkrümmer 14 strömt. Die Anordnung des Manometers ItX) in dem AuslaS, der zu dem Krümmer 14 führt, gestattet, das Selektorventil 34 so einzustellen, daß sich ein bestimmter Förderdruck in der Abgabeleitung: 12a aufbaut die zu dem Verteilerkrümmer 14 führt, dem eine gewünschte Strömungsrate und Ausbringmenge pro Flächeneinheil entspricht.

An der Steuerveniilanordnung 22 am Auslaß der Bypaßöffnung 40 ist ein Zwischenstück 102 befestigt, das als Gehäuse für ein Rückschlagventil dient. Dieses Rückschlagventil besteht aus einer Ventilscheibe 104. der als Ventilsitz 40.-/ eine stromabwärts der Bypaßöffnung 40 gelegenen Öffnung der Bypaßleitung 42 zugeordnet ist und einer Ventilfeder 106. Einstückig durch Kunststoffguß ausgebildet ist mit de·· Ventilscheibe 104 eine Mehrzahl von abwärts gerichteten Schenkeln 105, die als Führungen für die Ventilscheibe 104 dienen sowie für die Feder 106. Die Feder 106 ist an ihrem unie ren Ende an einer Schulter eines weiteren Zwischen Stücks abgestützt, das die Verbindung zur Bypaßleitunj; 42 schafft.

Das federbelastete Rückschlagventil 104 steuert den Durchfluß durch die Bypaßölfnung 40 über die Bypaßleitung 42 und bewirkt einen veränderbaren Strömungswiderstand in dieser Bypaßleitung, der die Aufrechterhaltung einer Mindestströmung zu den Sprühdüsen durch die Abgabeöffnung 38 bei starkem Abfall der Maschinendrehzahl und der Drehzahl der Pumpe 2 gewährleistet. Auf diese Weise dient das Rückschlag ventil 104 dazu, die gewünschte Strömungsbalance auf rechtzuerhalten zwischen der Abgabeöffnung und der Bypaßöffnung 40 bei verschiedenen Geschwindigkeiten über Grund des Ausbringfahrzeugs. Das Fahrtsteuer-

ventil 36 arbeitet auch als Ein-Aus-Ventil, um die Strömung durch die Hauptdurchflußleitung 28 zu der Abgabeöffnung 38 über das Ventil 34 wirksam abzuschalten. Dies wird bewirkt durch Betätigung des Handgriffs 84 des Fahrtsteuerventiis 36 im Uhrzeigersinn gemäß

F i g. 1 und 2 in eine Abschaltposition. Zu diesem Zweck dient die Abwinkelung 73 des Betätigungsgriffs 72, welche als Anschlag für den Handgriff 84 dient, wenn dieser im Uhrzeigersinne verdreht wird in eine Position, in der er an dem Abwinkelungsabschnilt bei

73 anschlägt und damit den Körper des Fahrtsteuerventils 36 in eine Position gebracht hat, in der die Hauptströmungsöffnung 44 der Hauptdurchflußleitung 28 vollständig blockiert ist. Wenn das Fahrtsteuerventil 36 in diese Position gebracht worden ist, wird die gesamte von der Pumpe 2 geförderte Flüssigkeit über die Rücklauföffnung 46 in die Rücklaufleitung 48 zu dem Tank 1 zurückgefördert. Das Fahrtsteuerventil 36 und sein Bedienungsgriff 84 werden auf diese Weise benutzt, um die Strömung durch die Sprühdüsen 16 abzu·

schalten, wenn der Schlepper und die Pumpe noch laufen, es jedoch erwünscht ist die Verteilung der Flüssigkeit zu beenden, etwa wenn der Schlepper an das Ende

, einer Furche kommt und wenden muß. Die Verwendung des Fahrtsteuerventils 36 als Abschaltventil in der genannten Welse läßt das Selektorventil 34 unberührt und vermeidet damit, daß dieses dauernd verändert und neu eingestellt werden maß für die richtige Ausbrängmenge pro Flächeneinheit

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Auf einem landwirtschaftlichen Fahrzeug montierte Vorrichtung zum Ausbringen einer Flüssigkeit in vorgebbarem Volumen je Flächeneinheit mit einem die Flüssigkeit enthaltenden Tank, einem Verteiler mit angeschlossenen Sprühdüsen, der über eine mittels Zapfwelle vom Fahrzeug direkt angetriebene Umwälzpumpe an den Tank angeschlossen ist, und mit einer zwischen die Pumpe und den Verteiler geschalteten Ventilanordnung zum fahrgeschwindigkeitsabhängig steuerbaren Aufteilen der Flüssigkeitsströmung zwischen den Sprühdüsen und einem stromaufwärts der Pumpe mündenden Bypaßleitungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (22) ein vollständig abschließbares Fahrsteuerventil (36) und ein ihm nachgeordnetes Selektorventil (34) umfaßt, und daß jedem Ventil eine eigene Bypaßleitung (48, 42) zugeordnet ist, wobei der Auslaß des Selektorventils in den Verteiler (14) mündet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Selektorventil zugeordneten Bypaßleitung ein federbelastetes Rückschlagventil (102 bis 106) angeordnet ist.