DE2455642C2 - Elektrohydraulische Steuerung für die Höhenverstellung des Mähtisches eines Mähdreschers oder einer vergleichbaren Erntemaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrohydraulische Steuerung für die Höhenverstellung des Mähtisches eines Mähdreschers oder ^iner vergleichbaren Erntemaschine mit schwenkbarer Anlenkung des Mähtisches am Mähdrescherrahmen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Beim Haupipatent (deutsche Patentschrift 22 61 558) sind bereits sämtliche Schaltungsfunktionen des Mehrfachschalters mit Hilfe eines einzigen Betätigungshebels direkt anwählbar, dessen zwei getastete Schaltfunktio nen ebenso wie die zwei gerasteten Schaltfunktionen einander kreuzweise durch die Nullstellung getrennt diametral gegenüberliegen.

Die Nullstellung ist im Kreuzmittelpunkt angeordnet.

Der Mehrfachschalter dient dabei zur Ansteuerung der elektrischen Betätiger cws Wegeventils. In die Hydraulikleitung von der Hydropumpe zum Hydraulikzylinder ist beim Hauptpatent eine Ventilgruppe geschaltet, die aus einem Rückschlagventil und einem zu diesem parallelgeschalteten gegebenenfalls einstellbaren Druckbegrenzungsventil besteht. Beim Ölvorlauf ist das Druckbegrenzungsventil durch das in diesem Zustand offene Rückschlagventil funktionslos und wirkt sich deshalb nicht nachteilig aus. Ganz anders beim ölriJcklauf: Das Rückschlagventil ist nunmehr geschlossen und der gesamte Ölrücklauf muß über das Druckbegrenzungsventil erfolgen, das somit ständig wirksam ist. Das ergibt verlängerte Absenkzeiten, die funktionell nachteilig sein können. Überdies wirkt sich auch die Tatsache nachteilig aus. daß bei der Funktion »getastetes Senken« während der gesamten verlängerten Absenkzeit der Betätigungshebel des Mehrfachschalters mit der Hand in seiner Schaltstellung gehalten werden muß, die damit für die Auswahl eines weiteren Schaltvorganges, wie beispielsweise für eine gleichzeitige Verminderung der Fahrgeschwindigkeit nicht zur Verfügung steht,

Aufgabe der Erfindung ist es, das sämtliche Schaltfunktionen für die Höhenverstellung des Arbeitstisches einer Erntemaschine zusammenfassende Steuerorgan sowie die zugehörigen Steuereinrichtungen so auszubilden und anzuordnen, daß eine bedienungseinfache Automatikfunktion mit einer möglichst irrungsfrei betätigbaren, raschen Beeinflußbarkeit von Hand kombiniert ist. Diese dem Anmeldungsgegenstand mit

dem Hauptpatent gemeinsame Aufgabe wird hier durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale auf eine andere Weise gelöst

Man erkennt zunächst, daß hier die zwischen dem Wegeventil und dem Hydraulikzylinder liegende Ventilgruppe statt des sonst üblichen Rückschlagventils ein elektromagnetisch betätigbares Sperrventil aufweist Das zu diesem parallelgeschaltete Druckbegrenzungsoder Drosselventil wird also beim Ölrücklauf (Senken) nicht jedenfalls, sondern erst dann wirksam, wenn das Sperrventil durch elektromagnetische Betätigung tatsächlich gesperrt wird. Hierfür ist nun in die Speiseleitung des elektrischen Betätigers des Sperrventiles ein Kontaktpaar eip.es unteren Grenztasters geschaltet das sich erst schließt wenn das Arbeitswerkzeug eine vorgegebene geringe Oberbodenhöhe, beispielsweise eine vorgegebene Schnitthöhe erreicht hat In diesem Moment sperrt das Sperrventil selbsttätig. Eine weitere Absenkung ist dann nur noch über das Druckbegrenzungs- oder Drosselventil möglich. Bei rascher Funktion tritt diese Wirkung selbsttätig ein.

Auf ähnliche Weise ist in die Verbindungsleitung der Rast-Hebekontakte des Mehrfachschalters mit dem elektrischen Hebebetätiger des Wegeventils ein Kontaktpaar eines oberen Grenztasters geschaltet das in Ruhe geschlossen, bei Erreichen der oberen Sollage des Arbeitswerkzeugs aber unterbrochen ist Damit wird bei Erreichen der Sollage der Hebevorgang wiederum selbsttätig unterbrochen.

Diese Art der elektrohydraulischen Steuerung ergibt somit durch die Verwendung des Mehrfachschalters eine irrungsfreie Betätigung. Durch die Einbeziehung der Automatikfunktion mit Hilfe der Grenztaster wird diese Betätigung zusätzlich so durch die Automatik unterstützt daß sie weniger Aufmerksamkeit des Fahrers erfordert Dieser kann sich auch auf zusätzliche Betätigungei. konzentrieren und hat überdies hierfür die Hand frei. Die Automatikfunktion bewirkt weiter, daß der Senkvorgang in einen Eilgang (Vorbetätigung des Sperrventils) und einen Schleichgang (Nachbetätigung des Sperrventils) unterteilt wird, was die insgesamt erforderliche Zeit vermindert. Selbstverständlich kann der Senkvorgang bei Bedarf auch be: der Betätigung des unteren Grenztasters abgebrochen werden (Schnitthöhenvorwahl). In allen Höhenlagen des Arbeitswerkzeuges ist überdies das Eingreifen in eine Übersteuerung von Hand jederzeit mCglich und damit ein rasches Ausheben oder ein feinfühliges Absetzen des Mähtisches auf einem Transportwagen erleichtert Insgesamt ist bei voller Befriedigung der Funktionsbedürfnisse eine verbesserte Ergonomie sichergestellt

Die Merkmale des Anspruches 2 ergeben eine betätigungsvereinfachende Synchronisierung der Wegeventil-Betätigungen. Die Merkmale des Anspruches 3 erbringen die Vereinfachung der Automatikfunktion durch Einführen einer Relaisbetätigung für die Wegeventile. Die Merkmale des Anspruches 4 betreffen Vorkehrungen für die selbsttätige Unterbrechung des Senkvorganges bei Erreichen eines voreingestellten Mindestabstandes vom Boden durch das sich absenkende Arbeitswerkzeug. Die Merkmale des Anspruches 5 betreffen die selbsttätige Freigabe der Hydraulikleitung zum Hydraulikzylinder durch das Sperrventil während aller Hebevorgänge de) Arbeitswerkzeugs. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Hydraulikstrom bei den Hebevorgängen nicht über ein Drosselventil laufen In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht und zwar zeigen

F i g. 1 und 2 Schnitthöhensteuerungen nach dem Stand der Technik,

Fig.3 in der schematischen Darstellung nach den F i g. 1 und 2 eine Ausführungsform der Erfindung,

Fig.4 eine perspektivische Ansicht des bei der Erfindung verwendeten Mehrfachschalters und

Fig.5 eine ins Einzelne gehende Darstellung der i" elektrischen Verschaltung der Steuerung nach der Erfindung unter Einbeziehung der in den Fi g. 3 und 4 gezeigten Details.

F i g. 1 zeigt schematisch einen Mähtisch 10, der auf übliche Weise höhenverstellbar am Rahmen eines υ Mähdreschers angelenkt wird, wobei zur Höhenverstellung ein Hydraulikzylinder ti dient Die Druckmittelzufuhr zum Hydraulikzylinder 11 erfolgt über eine Hydrauliklfcitung 12. An diese ist in Verbindung mit dem Zylinderraum des Hydraulikzylinder' i\ ein Membranspeicher 13 angeschlossen. Die Drucktr itteizufuhr zu Hydraulikzylinder 11 und Membranspeicher 13 über die Hydraulikleitung 12 erfolgt über ein 3/3-Wegeventil 14, das zwischen eine Hydropumpe Pund den Hydraulikzylinder Il geschaltet ist Das Wegeventil 14 weist die symbolisch angedeuteten üblichen Funktionen und die üblichen Schaltstellungen H = Heben, O - Null und S = Senken auf. In die Hydraulikleitung 12 ist zwischen den Hydraulikzylinder 11 und das Wegeventil 14 zusätzlich eine Ventilgruppe 15 geschaltet die aus w einem auf die gezeigte Weise geschalteten Rückschlagventil 16 und einem zu diesem parallel angeordneten einstellbaren Druckbegrenzungsventil 17 besteht Man erkennt daß beim Senken notwendig das Druckbegrenzungsventil für den gesamten Senkvorgang in Funktion ist

F i g. 2 zeigt eine ähnliche vorbekannte Steuerung, bei der die hydraulische Entlastung durch eine Ventil-Gruppe 18 erreicht ist die aus einem Rückschlagventil 16 mit parallelgeschalteten Drosselventil 19 besteht. Auch hier *o ist notwendig beim Senken das Drosselventil 19 während des gesamten Senkvorganges in Funktion.

Fig.3 zeigt eine demgegenüber abgewandelte Steuerung. Hier ist in die Hydraulikleitung 12 zwischen den Hydraulikzylinder 11 und das Wegeventil 14 ein ♦5 Sperrventil 20 geschaltet, das als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist Parallel zum Sperrventil 20 ist ein Drosselventil 21 geschaltet Selbstverständlich kann an dieser Stelle auch ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen werden.

so Der wesentliche Unterschied der Ausführungsform nach Fig.3 gegenüber den Ausführungsformen nach F ig. ι and 2 besteht darin, daß beim Senken je nach der durch einen Mehrfachschalter 22 gewählten Stellung der Wegeventile und insbesondere des Sperrventils 20 die Abführung des Druckmittels direkt über dieses (Schaltstellung nach Fig.3), nach Sperrung des Sperrventils 20 aber auch über das Drosselventil 21 erfolgen kann. Der Senkvorgang wird so in einen Eilgang (in Fig.3 gezeigte Schaltstellung) und einen Schleichgang (andere mögliche Schaltstdlüng des Sperrventils 20) unterteilt

F i g. 4 zeigt den Mehrfachschalter 22 und deutet seine möglichen, teils gerasteten, teils getasteten Schaltstellungen an.

F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Gesamtaufbaus der Steuerung. Ein durch seine Vorderräder 23 angedeuteter Mähdrescher fährt auf einer Bodenoberfläche 24. Auf dieser erheben sich Halme 25, die das

Erntegut darstellen. Der Mähtisch 10 ist in zwei Stellungen gezeigt: Ausgezogen ist eine Stellung gezeigt, bei der vom Mähtisch 10 eben ein unterer Grenztaster 26 (Kontaktpaar GU) betätigt, nämlich aus der gezeigten in die andere mögliche Schaltstellung gedrückt wird, während strichpunktiert eine Stellung des Mähtisches 10 angedeutet ist, bei der dieser soeben einen oberen Grenztaster 27 (Kontaktpaar GOJbetätigt und dieses aus seiner in der Ruhe geschlossenen Stellung in seine offene, den Stromkreis unterbrechende Stellung bringt. Am vorderen Ende des Mähtisches 10 sind Messer 28 angebracht, die sich in einer Schnitthöhe X über der Bodenoberfläche 24 befinden. Der gesamte Senkhub des Mähtisches lfli zwischen Bodenoberfläche 24 und Betätigung des oberen Grenztasters 27 (Hubbeendigung) unterteilt sich somit in zwei Abschnitte, nämlich in einen Eilhub Vund in einen anschließend zurückgelegten Schleichhub, der der Schnitthöhe X entspricht.

Die Anlage soll nunmehr im einzelnen beschrieben werden: Es sei davon ausgegangen, daß das Zündschloß eingeschaltet ist und an der vom Zündschloß kommenden elektrischen ZündschloQleitung 29 auf die in der Figur angedeutete Weise eine Spannung von + 12 Volt liegt. Diese Spannung liegt dann auch an vier Klemmen der Kontaktpaare im Mehrfachschalter 22. Bei diesen handelt es sich um einen Rast-Hebekontakt RH, einen Rast-Senkkontakt RS, einen Tast-Hebekontakt TW und einen Tast-Senkkontaki: TS. Die von der Zündschloßleitung 29 gelieferte Spannung steht überdies auch noch an Relaiskontakten 30,31 und 32 eines Sperrventil-Betätigungsrelais E, eines Heberelais Hund eines Senkrelais S an.

Wird nun der untere Grenztaster 26 durch den Mähtisch 10 betätigt, also in die in der Figur nicht gezeigte Schaltstellung gebracht, so kann bei geschlossenem Unterbrecher 33 das Sperrvemii-Betätigungsrelais E anziehen, den Relaiskontakt 30 schließen und damit das Sperrventil 20 schalten. Dieses wird dadurch von seiner in der Figur gezeigten in seine andere mögliche Schaltstellung kommen. Damit wird das Drosselventil 21 wirksam. Ist der untere Grenztaster 26 nicht gedruckt, das Kontaktpaar t/also bei höherliegendem Mähtisch 10 in seiner in der Figur gezeigten Stellung, so zieht in diesem Fall ein Relais Λ 2 an und schließt einen Relaiskontakt 34. Dies hat in der Ausgangslage zunächst keine Folgen.

Es sei nun angenommen, daß der Mehrfachschalter 22 derart betätigt wird, daß der Tast-Hebekontakt TH geschlossen wird. Dadurch wird das Heberelais H mit Strom versorgt und schließt den Relaiskontakt 31. Das Wegeventil 14 wird dadurch in die Stellung H = Heben gebracht. Gleichzeitig wird dafür Sorge getragen, daß auch das Sperrventil 20 in seine in der Figur gezeigte Schaltstellung kommt, also eine Verbindung zur Hydrauiikleitung 12 herstellt. Durch das Schließen des Tast-Hebekontaktes TH wird überdies auch ein Relais R 1 mit Strom versorgt und dadurch der Relaiskontakt 35 geöffnet, wodurch nunmehr der untere Grenztaster 26 wirkungslos gemacht wird. In der gezeichneten Ausführungsform wird durch diese Maßnahme erreicht, daß das Sperrventil 20 selbsttätig in die in der Figur gezeigte Schaltstellung kommt

Folge der beschriebenen Vorgänge ist es, daß der Hydraulikzylinder 11 den Mähtisch 10 anhebt, soiange durch Betätigen des Mehrfachschalters 22 der Tast-Hebekontakt TH kurzgeschlossen bleibt Läßt der Fahrer den Hebel des Mehrfachschalters 22 los, so kehrt der Schalter selbsttätig in seine in der Figur angedeutete Nullage zurück. Der Mähtisch bleibt stehen und alle Elemente kehren in die oben beschriebene Ausgangslage zurück.

Es sei nun angenommen, daß der Mehrfachschalter 22 so betätigt wird, daß er die Rast-Hebekontakte RH verbindet. In dieser Stellung wird das Heberelais H über den oberen Grenztaster 27 und dessen geschlossenen Kontaktpaar GO mit Strom versorgt und zieht an.

ίο Das Wegeventil 14 wird dadurch in seine Stellung H = Heben gebracht. Gleichzeitig zieht das Relais R 1 an und macht den unteren Grenztaster 26 wirkungslos. Der Mähtisch 10 wird somit über den Hydraulikzylinder 11 weiter ausgehoben, bis er auf den oberen Grenzwert 27 aufläuft und die elektrisch leitende Verbindung des Kontaktpaares GO und damit die Speisung des Heberelais Hunterbricht. Dessen Relaiskontakt 31 fällt deshalb ab und das Wegeventil 14 kehrt in seine Nuüsteiiung zurück.

Es sei nun angenommen, daß der Mehrfachschalter 22 in eine Schaltstellung gebracht wird, bei der die Tast-Senkkontakte TS geschlossen sind. In dieser Stellung zieht das Senkrelais S an und schließt den Relaiskontakt 32. Das Wegeventil 14 schaltet daraufhin nach S = Senken. Ist in dieser Stellung der untere Grenztaster 26 nicht gedrückt, das Kontaktpaar GU also in der in der F i g. 5 gezeigten Stellung (Tisch oben), so fctent überdies auch das Relais R 2 an, was hier keine Wirkung hat. Ist jedoch der untere Grenztaster 26 gedrückt (Tisch unten), so zieht zusätzlich das Sperrventil-Beiätigungsrelais fan, schließt den Relaiskontakt 30 und setzt damit das Drosselventil 21 in Wirkung. Das bedeutet, daß bei ausgehobenem Mähtisch 10 das Senken zunächst im Eilgang erfolgt, bis der Mähtisch auf den unteren Grenztaster 26 aufläuft, worauf sich der weitere Senkvorgang im Schleichgang

auafjicii

Es sei nun angenommen, daß der Mehrfachschalter 22 in seine gerastete Senkstellung gebracht wird, so daß die

•to Rast-Senkkontakte RS geschlossen sind. Diese Schaltstellung ist nur dann möglich, wenn der untere Grenztaster 26 nicht gedruckt ist. Ist der Rast-Senkkontakt RSgeschlossen, so zieht das Relais R 2 an, weil der untere Grenztaster 26 nicht gedrückt ist. Durch das

"»5 Anziehen des Relais Λ 2 und das Schließen des Relaiskontaktes 34 wird an das Senkrelais S ein Senkbefehl gegeben. Der Relaiskontakt 32 schließt sich und das Wegeventil 14 wird in die Stellung S = Senken gebracht Der Sperrventil 20 ist dabei in seiner in der

so Figur gezeigten Durchgangsstellung, so daß das Senken im Eilgang erfolgt bis der Mähtisch 10 auf den unteren Grenztaster 26 aufläuft, den Speisestromkreis des Relais R2 unterbricht dessen Relaiskontakt 34 damit abfällt wodurch das Wegeventil 14 in seine Nullstellung zurückkehrt Gleichzeitig zieht das Sperrventil-Betätigungsrelais E an und bringt das Sperrventil 20 in seine Sperrstellung. Bei stehenden Halmen 25 ist damit die durch Einstellung des unteren Grenztasters 26 vorwählbare Schnitthöhe Λ" erreicht und wird beibehalten. Eine weitere Absenkung des Mähtisches 10 bei Arbeiten in Lagerfrucht ist möglich, wenn der Mehrfachschalter 22 in die oben beschriebene getastete Senkstellung gebracht wird, in der die Tast-Senkkontakte TS geschlossen sind.

Man erkennt, daß dsr obere Grenztaster 27 auf übliche Weise das Ausheben des Mähtisches 10 nach oben begrenzt Hingegen ist der untere Grenztaster 26 nicht als Begrenzung des Absenkens des Mähtisches 10

verwendet. Er dient vielmehr der raschen Ansteuerung einer durch entsprechende Höheneinstellung des unteren Grenztaster? voreinstellbaren Schnitthöhe X und der Trennung des gesamten Senkhubes in den Eilhub Vund einen Schleichhub, indem die Schnitthöhe

Xzurückgelegt wird. »

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

r-

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrohydraulische Steuerung für die Höhenverstellung des Mähtisches eines Mähdreschers oder einer vergleichbaren Erntemaschine mit schwenkbarer Anlenkung des Mähtisches am Mähdrescherrahmen, mit mindestens einem Hydraulikzylinder zur höhenverstellbaren Abstützung des Mähtisches, mit einem elektrohydrauliscben Wegeventil zum Speisen des Hydraulikzylinders, mit einem an eine Stromquelle angeschlossenen Mehrfachschalter zum elektrischen Betätigen des Wegeventils, der die Wahl verschiedener Schaltfunktionen zuläßt, wobei mit diesem Mehrfachschalter aus einer neutrale» Nullstellung heraus die Schaltfunktionen »getastetes Heben« und »getastetes Senken« ansteuerbar sind, bei denen jeweils die Anschlüsse »Heben« bzw. »Senken« des elektrischen Betätigers des Wegeventils mit der Stromquelle verbunden sind, wobei weiter die Schaltfunktionen des Mehrfachschalters sämtlich mittels eines einzigen Betätigungshebels direkt aus der neutralen Nullstellung schaltbar sind und vorzugsweise getrennt durch die im Kreuzmittelpunkt liegende Nullstellung einander paar- und kreuzweise gegenüber angeordnet sind, und wobei schließlich in die HydrauUkleitung von der Hydropumpe zum Hydraulikzylinder zwischen diesen und das Wegeventil eine Ventilgruppe geschaltet ist, insbesondere nach Patent 22 61558, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilgruppe aus einem eJiktromagnetisch betätigbaren Sperrventil (20) und einen? zu d^sem parallel liegenden, gegebenenfalls einstellbaren Druckbegrenzungsoder Drosselventil (2i) besaht, daß in die Speiseleitung des das Sperrventil (20) sperrenden elektrisehen Betätigers (E) von der Stromquelle ein bei abgesenktem Arbeitswerkzeug geschlossenes Kontaktpaar eines unteren Grenztasters (26) geschaltet ist, daß ferner in zwei parallelen Zweigen der Verbindungsleitung der Stromquelle mit dem elektrischen Hebebetätiger (H) des Wegeventils (14) zum einen die Tast-Hebekontakte (TH) des Mehrfachschalters, zum anderen die Rast-Hebekontakte (RH) des Mehrfachschalters in Reihe mit dem bei angehobenem Arbeitswerkzeug unterbrochenen Kontaktpaar eines oberen Grenztasters (27) geschaltet sind, und daß in zwei parallelen Zweigen der Verbindungsleitung der Stromquelle mit dem elektrischen Senkbetätiger (S) dos Wegeventils (14) zum einen die Tast-Senkkontakte (TS) des Mehrfachschalters, zum andern die Rast-Senkkontakte (RS) des Mehrfachschalters geschaltet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Betätigung des beispielsweise als 2/2-Wegeventil ausgebildeten Sperrventils (20) mit derjenigen des 3/3-Wegeventils ausgebildeten Wegeventils (14) zum gleichzeitigen Freigeben der Hydraulikleitung von der Hydropumpe (P) zum Hydraulikzylinder (11) gekoppelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch so gekennzeichnet, daß als Betätiger für die Wegeventile Relais (E, H, S) verwendet sind, deren Relaiskontakte (30, 31, 32) in die Verbindungsleitung der eigentlichen Betätiger mit der Stromquelle geschaltet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitung der Rast-Senkkontakte (RS) des Mehrfachschalters (22) mit dem Senkrelais (S) der Relaiskontakt (34) eines weiteren Relais (R 2) geschaltet ist, dessen Speiseleitung über das bei ausgehobenem Mähtisch (10) geschlossene Kontaktpaar des unteren Grenztasters (26) mit der Verbindungsleitung zur Stromquelle verbunden ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindun<?sleitung des bei nicht abgesenktem Mähtisch (10) geschlossenen Kontaktpaares des unteren Grenztaster (26) mit der Stromquelle ein in Ruhe geschlossener Relaiskontakt (35) eines weiteren Relais (R 1) geschaltet ist, dessen Speiseleitung an diejenige des als Hebebetätiger dienenden Relais (H) angeschlossen ist