DE2516803A1

DE2516803A1 - Zugkraftfuehlvorrichtung fuer zugmaschinen

Info

Publication number: DE2516803A1
Application number: DE19752516803
Authority: DE
Inventors: Jun Otto Mueller
Original assignee: Massey Ferguson Services NV
Current assignee: Massey Ferguson Services NV
Priority date: 1974-04-18
Filing date: 1975-04-16
Publication date: 1975-10-30
Also published as: FR2268261A1; IT1037337B; FR2268261B1; BR7502336A; CA1027414A; GB1499862A; US3869001A

Description

Zugkraftfühlvorrichtung für Zugmaschinen Zusatz zu P 22 55 715.9

Die Erfindung bezieht sich auf Zugmaschinen der bauart mit einem kraftbetätigten Gestänge zum Ankuppeln von Geräten, und sie betrifft insbesondere eine Zugkraftfühl- und Regelvorrichtung für -ein solches Kupplungsgestänge.

Bei Zugmaschinen, insbesondere solchen, die für landwirtschaftliche Zwecke benutzt werden, wird gewöhnlich ein auf- und abbewegbares, hydraulisch zu betätigendes Dreipunktkupplungsgestange zum Befestigen bzw. Ankuppeln landwirtschaftlicher Geräte verwendet. Bei solchen Gestängen ist gewöhnlich eine Zugkraftfühl vorrichtung vorhanden, die dazu dient, auf direktem oder indirektem Wege die Zugkraft zwischen dem zu ziehenden Gerät und der Zugmaschine zu messen und nach Bedarf so auf eine Gestangesteuereinrichtung einzuwirken, daß das Gestänge zusammen mit dem damit gekuppelten Gerät gehoben bzw. gesenkt wird, um eine vorher eingestellte

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Zugkraft im wesentlichen konstant zu halten.

Bei diesem Verfahren zum automatischen Steuern des Gestänges können die Kräfte gemessen werden, die durch bestimmte Teile des Gestänges übertragen bzw. von ihnen aufgenommen werden. Die bei diesen Kräften auftretenden Änderungen können dann dazu dienen, die Höhenlage des Gestänges so zu regeln, daß die betreffenden Kräfte relativ konstant gehalten werden. Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen zum Messen der in solchen Gestängen auftretenden Kräfte vorgeschlagen worden, z.B. solche, bei denen die oberen oder unteren Zugglieder mit der Zugmaschine über ein elastisches Bauglied verbunden sind. Bei einer solchen Anordnung kann die Durchbiegung des elastischen Gliedes zur Steuerung einer Einrichtung herangezogen werden, die ihrerseits das hydraulisch betätigbare Gestänge steuert.

Um die in dem Gestänge auftretenden Kräfte zu messen, kann man die Durchbiegung eines bewegbar gelagerten Trägers in Form eines Biegestabes messen, an dem ein biegesteifes Bauglied befestigt ist, wie es in der Hauptanmeldung beschrieben ist.

Bei der Anordnung nach der vorstehend genannten Hauptanmeldung ist die Durchbiegung bzw. Auslenkung des Biegestabes proportional zu der tatsächlich darauf wirkenden Kraft. Daher führt eine gegebene Änderung der Belastung des Biege-Stabes dazu, daß jeweils die gleiche Wirkung erzielt wird, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob die jeweilige Belastung relativ groß oder relativ klein ist. Um eine veränderbare

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Empfindlichkeit hervorzurufen, die sich entsprechend den Änderungen der Belastung ändert, wurden bereits Einrichtungen vorgeschlagen, die dazu dienen, die wirksame Länge der Nebenarme des Biegestabes nach Bedarf zu ändern, so daß der Biegestab praktisch als Feder mit einer variablen Federkonstante zur Wirkung kommt. Zwar gibt eine solche Anordnung der Bedienungsperson eine bessere Kontrolle über den ganzen Bereich der auftretenden Kräfte, doch ermöglicht sie es nicht, die Steuereinrichtung verschiedenen Geräten mit unterschiedlichen Arbeitsbedingungen anzupassen. Wird z.B. ein relativ schweres, vollständig von dem Gestänge getragenes Gerät bei einer kleinen Arbeitstiefe betrieben, können die auf den elastischen Biegestab wirkenden Belastungskräfte sehr klein sein. Unter solchen Umständen würde es daher erwünscht sein, eine Anordnung mit einer höheren Empfindlichkeit für Änderungen der Zugkräfte zur Verfügung zu haben, z.B. im Vergleich zu dem Pail, daß ein Gerät benutzt wird, das zwar ein geringes Eigengewicht hat, das jedoch auf eine große Arbeitstiefe eingestellt ist, so daß relativ große Kräfte auf den elastischen Biegestab wirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zugkraftmeßvorrichtung zu schaffen, die sich nach Bedarf verstellen läßt, um ihre Ansprechempfindlichkeit zu variieren.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 eine Draufsicht auf eine teilweise geschnittene Ausführungsform einer Zugkraftfüllvorrichtung und der zugehörigen Halterung.

Fig. 2 in einem Teilschnitt eines der Pendellager der Vorrichtung in der Stellung am einen Ende des Empfindlichkeitsbereichs;

Fig. 3 in einem Teilschnitt eines der Pendellager der Vorrichtung in der Stellung am entgegengesetzten Ende des Empfindlichkeitsbereichs;

Fig. 4- einen vergrößerten Querschnitt eines Pendellagers;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Zugkraftfühlvorrichtung im unbelasteten Zustand;

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Zugkraftfühl-

vorrichtung im belasteten Zustand} und · Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. In Fig. 1 ist eine Zugkraftfühl.vorrichtung dargestellt,

die allgemein derjenigen ähnelt, welche in der eingangs genannten Hauptanmeldung beschrieben ist. Zu dieser Zugkraftfühl vorrichtung gehört ein Biegestab 1, der von zwei durch einen Abstand getrennten Schwenk- oder Pendellagern 3 getragen wird, welche ihrerseits in ein Gehäuse 5 der Zugmaschine eingebaut sind. Auf den äußeren Enden des Biegestabes 1 sind zwei Zugglieder J des Gestänges der Zugmaschine drehbar gelagert. Zugkräfte, die in den unteren Gestängegliedern 7 in Richtung der Pfeile 9 zur Wirkung kommen, führen dazu, daß der Biegestab bzw. die Stange 1 jeweils um

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den rückwärtigen Teil der Lagerfläche der Pendellager durchgebogen wird, der in Fig. 1 durch den Pfeil 11 bezeichnet ist, wobei mit "rückwärtig" der in Fahrtrichtung der Zugmaschine hintenliegende Teil bezeichnet ist.

Die Durchbiegung der Stange 1 wird mittels eines starren Arms bzw. Meßstabes 12 gemessen, der an einem Ende mit der Stange 1 fest verbunden ist und an seinem freien Ende eine Rolle 14 trägt, welche mit einem auf der Stange 1 drehbar gelagerten Nockenteil 16 zusammenarbeitet. Weitere Einzelheiten Bezüglich des Aufbaus und der Wirkungsweise dieser Fühleinrichtung sind der eingangs genannten Hauptanmeldung zu entnehmen.

. 5 veranschaulicht schematisch die Stange 1 und die Fühl einrichtung im unbelasteten Zustand, während Fig. 6 schematisch die Stange mit der Fühleinrichtung im belasteten Zustand zeigt, bei dem das freie Ende des Arms 12.im Vergleich zu Fig. 5 weiter von der Stange entfernt ist.

Nimmt die Belastung zu, so daß sich die Stange 1 durchbiegt, verlagert sich bei jedem Pendellager der Anlagepunkt der Stange 1 längs der in axialer Richtung gekrümmten Innen» flächen der beiden Lager, so daß sich die Länge des Hebelarms zwischen der Lagerstelle jedes Gestängegliedes 9 und dem zugehörigen Anlagepunkt innerhalb des betreffenden Lagers verringert. Dies führt zu einer Herabsetzung der Empfindlichkeit, mit der die Regeleinrichtung auf eine gegebene Änderung der Zugkraft reagiert.

Verlaufen die Resultierenden der auf die Glieder des Zuggestänges wirkendejaQSraftApj&OQ^dafi die Gestängeglieder 7

ORIGINAL INSPECTED

nicht mehr auf Zug, sondern auf Druck beansprucht werden, wie es in" Fig. 1 bis 3 durch die Pfeile 13 angedeutet ist, kommt die Vorderseite der Stange 1 zur Anlage an einem Punkt auf dem entgegengesetzten Teil der Innenfläche des zugehörigen Pendellagers, wie es in Fig. 1 durch den Pfeil 15 angedeutet ist.

Die Lager 3 haben eine solche Form, daß ihre Innenflächen auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten nicht den gleichen Verlauf haben, sondern die Innenform ist so gewählt, daß eine Ebene, in der eine Umfangslinie verläuft, welche dem kleinsten Innendurchmesser entspricht, nicht im rechten Winkel zur Achse der Stange und des betreffenden Lagers verläuft, sondern mit dieser Achse einen spitzen Winkel bildet, wie es in Fig. 2 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist.

Innerhalb eines bestimmten in Richtung der Lagerachse verlaufenden Schnittes liegen die den kleinsten Innendurchmesser jedes Lagers bestimmenden Punkte quer zur Achse des Lagers einander diametral gegenüber. In Fig. 1 sind die beiden Lager in einer Stellung gezeichnet, in der sie so angeordnet sind, daß diese beiden Punkte in einer waagerechten Ebene liegen und gegenüber der durch das Gehäuse 5 angedeuteten Zugmaschine auf der Vorderseite bzw. der Rückseite der Stange 1 angeordnet sind.

Diejenigen Punkte, welche einander diametral gegenüberliegen und den kleinsten Innendurchmesser des Lagers bestimmen, welcher in einer senkrechten Ebene liegt, die sich

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im rechten Winkel zu der genannten waagerechten Ebene erstreckt und durch die Pfeile 11 und 15 in Fig. 1 verläuft, sind durch einen axialen Abstand voneinander getrennt, wie es in Fig. 2 und 3 durch die Pfeile 17 und 19 angedeutet ist.

Die Pendellager 3 weisen, wie Fig. 1 bis 3 zeigen, Flansche 4 auf, die mit ihren den Zuggliedern 7 zugewandten Außenflächen an den den Lagern 3 zugewandten Flächen der Platten 20 anliegen, wobei die Platten 20 gegenüber der Stange 1 gegen Drehung gesichert sind, indem sie mit der Stange 1 durch eine Keilverzahnung verbunden sind. Die Platten 20 sind mittels Schrauben 22 an dem Gehäuse 5 befestigt. Die Schrauben 22 ragen durch die Langlöcher 24 der Platten 20 hindurch und lassen somit Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Platte 20 und damit der sich nach jeder Seite ein Stück über die Pendellager 3 hinauserstreckenden, Nebenarme bildenden Enden der Stange 1 zu, an denen die Zugglieder 7 jeweils in einem kleinen Abstand von dem benachbarten Lager angreifen, verhindern jedoch Drehbewegungen der Stange 1 im Gehäuse 5· Das Gehäuse 5 weist ein Gewinde auf, in das ein Schraubbolzen 8 einschraubbar und mit seinem dem Lager 3 zugewandten Ende an der äußeren Umfangsflache des Lagers 3 in Anlage bringbar ist, so daß durch Festziehen des Schraubbolzens 8 das Lager 3 im Gehäuse 5 in seiner Lage festklemmbar ist. Schraubbolzen 8 dient als Sicherung gegen Verdrehen des Lagers 3 innerhalb des Gehäuses 5·

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Durch Verdrehen des Lagers 5 innerhalb des Gehäuses können die wirksamen Anlagepunkte der Stange an den Lagerflächen des Lagers 3 relativ zu der Lage gemäß Fig. 1 in andere Lagen gebracht und damit die wirksame Länge der Nebenarme bzw. des Hebelarmes zwischen der Lagerstelle jedes Gestängegliedes 7 und dem zugehörigen Anlagepunkt der Stange innerhalb des betreffenden Lagers 3 entsprechend den verschiedenen Geräten mit unterschiedlichen Arbeitsbedingungen verändert werden. Um die Anlagepunkte der Stange 1 an den Lagerflächen des Lagers J5 relativ zu der Lage gemäß Fig. 1 zu verändern, wird der Schraubbolzen 8 gelöst und das Lager um einen vorbestimmten Winkel gedreht, indem man auf eine mit dem Flansch 4 des Lagers 3 fest verbundene Nase 6 eine in gewünschter Drehrichtung des Lagers J wirkende Kraft aufbringt

In Fig. 2 ist das Lager j5 gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 um 90 um seine Achse gedreht worden, so daß jetzt der dem kleinsten Innendurchmesser entsprechende Punkt an dem Pfeil 17 an der Vorderseite der Stange 1 anliegt, während der den kleinsten Innendurchmesser an dem Pfeil I9 bezeichnende Punkt an der Rückseite der Stange anliegt. In Fig. J5 ist das Lager 3 gegenüber der Anordnung nach Fig. 2 um l8O° um seine Achse gedreht worden, so daß jetzt der durch den Pfeil I7 bezeichnete Punkt an der Rückseite der Stange 1 und der durch den Pfeil I9 bezeichnete Punkt an der Vorderseite der Stange 1 anliegt.

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Pig. 7 zeigt in vergrößertem Maßstab die zum Verdrehen des Lagers 3 dienende, mit dem äußeren Flansch k des Lagers 3 fest verbundene Nase 6, wobei bei horizontaler Lage der voll ausgezogenen Nase 6 das Pendellager 3 die in Fig. 1 dargestellte Lage einnimmt.

Bei der in Fig. 7 um 90 nach unten verschwenkten, strich-punktiert dargestellten Nase 6 nimmt das Pendellager 3 die in Fig. 2 dargestellte Lage ein, während bei der um 90 nach oben verschwenkten, ebenfalls strich-punktiert dargestellten Nase 6 das Pendellager 3 die in Fig. 3 dargestellte Lage einnimmt.

Sind die beiden Lager 3 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung gedreht worden, ist die Vorrichtung für in Richtung des Pfeils 9 wirkende Kräfte weniger empfindlich als für in Richtung des Pfeils 13 wirkende Kräfte. Da die in Richtung des Pfeils 9 wirkenden Kräfte gewöhnlich innerhalb eines grösseren Bereichs variieren als die in Richtung des Pfeils 13 wirkenden Kräfte, bedeutet dies, daß das Ausmaß der Durchbiegung der Stange 1 zwischen der Last Null und der Höchstlast bei in beiden Richtungen wirkenden Kräften vergleichbar ist. Durch Drehen des Lagers in verschiedene Winkelstellungen ist es somit möglich, bei Geräten der verschiedensten Art, durch welche das Gestänge der Zugmaschine auf unterschiedliche Weise beansprucht wird, eine Regelung über den ganzen Variationsbereich der Kräfte zu bewirken.

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Die unteren Gestängeglieder bzw. Zugglieder 5 sind vorzugsweise über Kugelgelenke auf den Nebenarmen des Biegestabes 1 gelagert, die vorzugsweise wie die in Fig. J5 der Hauptanmeldung oder in Fig. 2 der Deutschen Patentanmeldung P 24 49 648.8 der Anmelderin dargestellten Kugelgelenke ausgebildet sind.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist durch die Erfindung eine zweckmäßige und gleichzeitig einfache Vorrichtung geschaffen worden, die es ermöglicht, die Empfindlichkeit der Zugkraftregelvorrichtung bei einer Zugmaschine zwangsläufig einzustellen und falls erwünscht aus einem grossen Empfindlichkeitsbereich beliebige Werte auszuwählen.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Vorrichtung zum Messen der Zugkraft gemäß der Hauptanmeldung beschrieben wurde, ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf die Hauptanmeldung beschränkt. Die vorliegende Erfindung läßt sich generell bei allen Vorrichtungen zum Messen der Zugkraft mit Vorteil anwenden, insbesondere auch auch bei den in der Deutschen Offenlegungsschrift 2 417 055 sowie in der Deutschen Patentanmeldung P 24 49 648.8 der Anmelderin beschriebenen Vorrichtungen zum Messen der Zugkraft.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung,

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werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht .

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Claims

Ansprüche

Θ Zugkraftfühlvorrichtung für eine Zugmaschine mit Zug-■
gliedern zum Verbinden eines Gerätes mit der Zugmaschine mit einem zum Messen der Zugkraft dienenden langestreckten Biegestab, der in zwei durch die Zugmaschine unterstützten, durch einen Abstand getrennten Schwenk- bzw. Pendellagern gelagert ist und dessen Enden sich nach jeder Seite ein Stück über die genannten Lager hinauserstrecken, um Nebenarme zu bilden, an denen die Zugglieder jeweils in einem Abstand von dem benachbarten Lager angreifen, der merklich kleiner als der Abstand der genannten Lager voneinander ist, so daß es ihnen möglich ist, den Biegestab um durch die Lager bestimmte Punkte herum durchzubiegen, sowie mit einer Fühleinrichtung zum Messen der Änderungen der Durchbiegung des Biegestabes und zur Erzeugung eines Steuersignals für die Beeinflussung der Zugkraft der Zugmaschine, dadurch gekennzeichnet , daß die Lager in axialer Richtung gekrümmte innere Lagerflächen aufweisen, die sich von einem relativ großen Durchmesser verjüngen und dann wieder bis zu einem großen Durchmesser erweitern, und daß die Innenfläche jedes Lagers so geformt ist, daß eine Ebene (20'), die den kleinsten Durchmesser des betreffenden Lagers enthält, unter einem spitzen

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Winkel zur Achse des Lagers verläuft, so daß der wirksame Lagerpunkt in dem Lager den am weitesten hinten liegenden Teil der Stange seine Lage in Richtung der Lagerachse in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Lagers gegenüber der Stange ändert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lager (3) in die Zugmaschine (5) um ihre Achsen winkelverstellbar eingebaut sind, und daß Einrichtungen vorhanden sind, die es ermöglichen, die Lager um ihre Längsachsen zu drehen und hierdurch die Lage der wirksamen Lagerpunkte zu variieren, damit die Länge des Hebelarms zwischen dem wirksamen Lagerpunkt und dem Punkt, an dem das betreffende Zugglied (7) mit der Stange (1) verbunden ist, entsprechend geändert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Lager (3) bei einer Beanspruchung des zugehörigen Zuggliedes (7) auf Druck einen wirksamen Lagerpunkt bildet, und daß es bei Beanspruchung des Zuggliedes auf Zug einen zweiten anderen wirksamen Lagerpunkt bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (3) winkelverstellbar angeordnet sind, daß bei einer bestimmten Winkelstellung bei jedem Lager die einander gegenüberliegenden Lagerpunkte, die bei einer Druckbeanspruchung bzw. einer Zugbeanspruchung des zugehörigen Zuggliedes (7) zur Wirkung kommen, gleich weit von dem Punkt entfernt sind, an dem das Zugglied mit

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dem betreffenden Ende der Stange (1) verbunden ist, daß bei einer zweiten Winkelstellung jedes Lagers der bei einer Druckbeanspruchung wirksame Lagerpunkt der Verbindungsstelle zwischen dem zugehörigen Gestängeglied und der Stange näher benachbart ist als der bei einer Zugbeanspruchung zur Wirkung kommende Lagerpunkt, und daß bei einer dritten Winkelstellung des Lagers der wirksame Lagerpunkt fpr eine Zugbeanspruchung der genannten Verbindungsstelle näher benachbart ist als der bei einer Druckbeanspruchung zur Wirkung kommende Lagerpunkt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet , daß ein elastischer Träger (1) vorhanden ist, der in durch einen Abstand getrennten Schwenk- bzw. Pendellager (3) gelagert ist, daß Einrichtungen vorhanden sind, welche den Träger mit Zuggliedern (7) cLer Zugmaschine (5) so verbinden, daß der Träger bei einer Beanspruchung durch Zugkräfte um Punkte innerhalb der beiden Lager durchgebogen wird, daß eine Steuereinrichtung (1-2) vorhanden ist, die auf jede Durchbiegung des Trägers anspricht, um die Zugglieder zu steuern, daß jedes Lager mehrere wirksame Lagerpunkte aufweist, welche verschieden weit von der Verbindungsstelle zwischen dem zugehörigen Zugglied und dem Träger entfernt sind, so daß sie verschieden lange Hebelarme bestimmen, und daß Einrichtungen vorhanden sind, die es ermöglichen, die Winkelstellung der Lager so zu ändern, daß jeweils andere wirksame Lagerpunkte der Lager in Berührung mit dem Träger gebracht werden, so daß sich die genannten Hebelarme verstellen lassen, um die Empfindlichkeit zu variieren, mit der die Gestängeglieder gesteuert werden. 50984 4/0996

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