DE2743157B2

DE2743157B2 - Überlastsicherung

Info

Publication number: DE2743157B2
Application number: DE2743157A
Authority: DE
Inventors: Loren Glenn Rock Island Ill. Arnold; Ia. Davenport; Robert Vick Green; Jack Cleveland Wiley
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1976-10-01
Filing date: 1977-09-24
Publication date: 1980-10-02
Also published as: US4128130A; AR219093A1; AU2931177A; DE2743157C3; DE2743157A1; AU506703B2; BE859186A; MX145219A; CA1075071A; GB1591383A; ES462799A1

Description

2. Oberlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelgestänge als Kniehebel ausgebikht ist, der aus einem oberen und einem unteren Hebel (20,25) gebildet ist

3. Oberlastsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel einen am Bodenbearbeitungswerkzeug rückwärtig hinter seiner Anlenkstelle (24) am unteren Lenker (14) schwenkbar angreifenden Heb si (25) aufweist, der an einem an der Federeinrichtung (18) angreifenden Hebel (20) schwenkbar angeschlossen ist

4. Überlastsicherung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ober« Hebel (20) des Kniehebels an dem oberen Lenker (Kurbel 13) schwenkbar gelagert ist und Ober den unteren Hebel (25) mit dem Bodenbearbeitungswerkzesg gi'enkig verbunden ist, wobei der obere Lenker (Kurbel 13) schwenkbar am Rahmen (10) zwischen der Lagerstelle der Federeinrichtung und des unteren Lenkers (14) am Rahmen angeordnet ist

5. Oberlastsicherung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel an einem Gehäuse (41) angreift, das mit seiner Stirnseite gegen eine auf einer Stange zusammenschiebbaren Feder (18) anliegt, wobei die Stange mit dem Rahmen (10) verbunden ist

Die Erfindung bezieht sich auf eine im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebene Überlastsicherung.

Bei einer bekannten Überlastsicherung (US-PS 65 180) kann das Bodenbearbeitungswerkzeug zwei voneinander unabhängige Bewegungen, die normalerweise miteinander kombiniert sind, ausführen: Und zwar kann es einmal um seine Anlenkstelle an dem Rahmen nach hinten und oben schwenken und zum anderen um seine Anlenkstelle an dem unteren Lenker drehen. Bei der Schwenkbewegung des Bodenbearbeitungswerkzeuges um seine Anlenkstelle am Rahmen verringert sich der wirksame Hebelarm des dem Hochschwenken entgegenwirkenden Momentes, während sich der Hebelarm des dem Drehen des Bodenbearbeitungswerkzeuges um seine Anlenkstelle an dem unteren Lenker entgegenwirkenden Momentes vergrößert. Dies bedeutet, daß insbesondere, wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug bereits um seine Anlenkstelle an dem Rahmen hochgeschwenkt ist, noch eine relativ große Kraft überwunden werden muß, um eine Drehung um die Anlenkstelle des Bodenbearbeitungswerkzeuges an dem unteren Lenker erreichen zu können,

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung dieser Art (DD-PS.71003) ist das Bodenbearbeitungswerkzeug an einem unteren Lenker über eine Koppel schwenkbar gelagert, deren oberes Ende Ober einen Kniehebel mit einem Rahmen verbunden ist Zwischen der GeJenkstel- Ie des Kniehebels und der Koppel befindet sich eine Druckfeder, Bei Überlast schiebt die Koppel die Feder zusammen und der Kniehebel knickt nach oben hin aus. Dabei schwenkt das Bodenbearbeitungswerkzeug um zwei Gelenkpunkte, und zwar um die Anlenkstelle des

is Lenkers am Rahmen und um die Anlenkstelle des bodenbearbeitungswerkzeuges am Lenker. Als wesentlicher Nachteil wird jedoch angesehen, daß das Bodenbearbeitungswerkzeug an der Koppel starr angeordnet ist, so daß das Bodenbearbeitungswerkzeug bei auftretenden Hindernissen lediglich nach hinten wegkippt Da die Feder lediglich zwischen dem Kniehebel wirkt ist eine Schwimmsteilung des Bodenbearbeitungswerkzeuges nicht einstellbar. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art so zu gestalten, daß die zu überwindende Kraft bei bereits um seine Anlenkstelle am Rahmen hoch^eschwenktem Bodenbearbeitungswerkzeug geringer wird. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführ ten Merkmale gelöst Durch die vorteilhafte Anlenkung des Bodenbearbeuungswerkzeuges wird durch sein Drehen um seine Anlenkstelle am unteren Lenker der wirksame Hebelarm des der Drehbewegung entgegenwirkenden Momentes verkürzt, wodurch lediglich bei hochgeschwenktem Bodenbearbeitungswerkzeug noch eine geringe Kraft nötig ist, um dieses um seine Anlenkstelle an dem unteren Lenker zu drehen. Dies wird dadurch begünstigt, daß gemäß Anspruch 2 und 3 das Hebelgestänge als Kniehebel ausgebildet ist und daß der obere Hebel des Kniehebels an dem oberen Lenker schwenkbar gelagert ist Hat also bei bei auftretendem Hindernis die Pflugspitze bereits einen Weg (E, G, C) zurückgelegt, so wird die Hubbewegung des Pfluges durch die vorteilhafte Anordnung der Federn unterstützt, da die Kraftlinie unterhalb des Schnittpunktes der Kurbel bzw. des Hebels mit dem unteren Lenker oberhalb dieses Schnittpunktes wandert Hierdurch wird das resultierende Kraftmoment, das auf die Lenker wirkt, von einem Moment entgegen

so dem Uhrzeigerdrehsinn, das normalerweise die Lenker nach unten drücken will, in ein Moment im Uhrzeigerdrehsinn wechseln, so daß die Lenker mit dem Bodenbearbeitungswerkzeug leichter nach oben schwenken können. Hierzu ist es vorteilhaft, daß der Kniehebel an seinem Gehäuse angreift, das mit seiner Stirnseite gegen eine auf einer Stange zusammenschiebbare Feder anliegt, wobei die Stange mit dem Rahmen verbunden ist. In der Zeichnung ist nachfolgend ein Ausführungsbei-

spiel einer Überlastsicherung nach der Erfindung erläutert, Es zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäße Überlastsicherung in Seitenansicht,

F i g. 2 die spannbare Federeinrichtung nach F i g. 1 in der Draufsicht,

Fig.3 die Überlastsicherung nach der Erfindung in Rückansicht, F i g. 4,5 und 6 den Pflugkörper mit Parallelogramm-

gestänge bei der Überwindung eines Hindernisses,

Fig,7 den Pflugkörper in seinen verschiedenen Positionen, wenn er nur um seine Anlenkstelle an dem Rahmen verschwenkt,

Fig,8 den Pflugkörper in seinen verschiedenen Positionen, wenn er um seine Anlenkstelle am unteren Lenker und darüber hinaus um seine Anlenkstelle am Rahmen verschwenkt

Mit dem mit 10 in der Zeichnung angedeuteten Rahmen eines Pfluges ist ein Parallelogrammgestänge verbunden, dessen Gestell von dem Endteil des Rahmens 10 gebildet ist Hierbei ist die Kurbel 13 an einem Gelenkpunkt 11 und der untere Lenker 14 an einem Gelenkpunkt 12 angeschlossen, die beide an dem Rahmen vorgesehen sind und ein vertikales Verschwenken zulassen. Die Koppel des Parallelogrammgestänges ist als Arm 15 ausgebildet und dieser hat etwa die gleiche Länge wie das Gestell. Infolge der Paralleiogrammaufhängung kann das Bodenbearbeitungswerkzeug, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Pflugschar, im wesentlichen vertikal verstellt werden. Hierdurch bleibt der Angriffswinkel des Pflugkörpers im wesentlichen der gleiche, wenn er über Hindernisse hinweggleitet und wieder in den Boden in seine volle Arbeitsposition gelangt

Das Parallelogrammgestänge wird in Richtung auf seine untere Stellung über eine Federeinrichtung, die schwenkbar an dem Rahmen 10 vorgesehen ist, gedruckt Diese Federeinrichtung ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt und weist im einzelnen zwei horizontal quer auseinanderliegende Federn 18 auf, die auf Stangen angeordnet sind, die in Ringschrauben 16 und 17 auslaufen. Diese sind vertikal schwenkbar mit dem Rahmen 10 verbunden. Wie ferner aus Fig.2 hervorgeht ist jede Stange an ihrem Ende mit einer Mutter 19 versehen, gegen die die Enden der auf den Stangen aufsitzenden Federn 18 anliegen können. Ein C-förmig ausgebildetes Gehäuse 41 umgibt die Federn 18 und sorgt dafür, daß sie zueinander ausgerichtet bleiben. Mit dem vorderen Ende des Gehäuses 41 ist eine vertikale Platte 42 verbunden, die Öffnungen aufweist durch die die Stangen hindurchgeführt sind. Auf diese Weise liegen die Federn einenends gegen die Muttern 19 und anderenends gegen die vertikale Platte 42 an, so daß bei Verschiebung des Gehäuses in Richtung auf die Muttern zu die Federn 18 gespannt werden. An dem Gehäuse 41 greift über einen Zapfen 22 ein Hebel 20 an, der seinerseits über eine Anlenkstelle 21 mit dem Parallelogrammgestänge verbunden ist Durch diese Verbindung wird, wenn das Parallelogrammgestänge angehoben wird, d.h. um seine Gelenkpunkte U und 12 am Rahmen 10 verschwenkt der Zapfen 22 sich nach rückwärts bewegen und dadurch das Gehäuse 41 mitnehmen und die Federn 18 zusammendrücken. Hierdurch üben die Federn 18 auf das li'arallelogrammgestänge eine Kraft aus, die dieses in din; Arbeitsposition zurückschwenken will. Im ganzen gesehen erlaubt somit diese Anordnung eine Art Schwimmbewegung oder eine Vertikalbewegung zwischen den in F i g. 1 wiedergegebenen Buchstaben A und B des Schemas A₁ B, Q D. Sollte nun das Bodenbearbeitungswerkzeug auf normale Hindernisse treffen oder in schwererem Boden arbeiten, so kann es sich nach oben bewegen, wobei der Angriffswinkel der Pflugspitze kaum verändert wird. Dieser Höhenbewegung wirkt aber die einstellbare Federeinrichtung entgegen.

Die einstellbare Federeinrichtung wirkt über den

Hebel 30 derart, daß der Pflugkörper im Boden gehalten wird, wobei sie auch einer Drehbewegung um seine Anlenkstelle 24 am unteren Lenker 14 entgegenwirfc'. Diese Drehbewegung soll aber nur bei außergewöhnli chen Hindernissen auftreten, und es ist ein besonderes Gestänge vorgesehen, das den Pflugkörper normalerweise in seiner Arbeitsstellung hält und andere als die zur Oberwindung des Hindernisses erforderlichen Drehbewegungen verhindert Dieses Gestänge weist im einzelnen einen zweiten Hebel 30 auf, der mit einem Grindel 23 des Pflugkörpers fest verbunden ist Der Grindel 23 und der zweite Hebel 30 sind über einen Zapfen 26 mit dem unteren Ende eines Hebels 25 drehbar verbunden. Gleichfalls sind der Grindel 23 und der zweite Hebel 30 schwenkbar über die Anlenkstelle 24 mit dem unteren Ende des Armes 15 und mit dem rückwärtigen Ende des unteren Lenkers 14 verbunden. Der Hebel 25 ist mit dem Hebel 20 über einen Zapfen 27 derart verbunden, daß sie zusammen einen Kniehebel bilden, der lediglich eine Bewegung in Richtung auf den Rahmen 10 hin zuläßt Hierzu ist de/v iebel 25 mit einer Anschlagfläche 28 versehen, die ihrerseits gegen einen Anschlag 29 zur Anlage kommen kann, der seinerseits an dem Hebel 20 vorgesehen ist Wie aus F i g. 1 hervorgeht so halten die Federn 18 normalerweise die Anschißjfläche 28 gegen den Anschlag 29, so daß in der normalen Arbeitsposition der Kniehebel nicht eingeknickt ist Die während des normalen Einsatzes auf das Bodenbearbeitungswerkzeug einwirkenden Kräfte be· wirken, daß der Hebel 20 dazu tendieit, sich entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn um die Anlenkstelle 21 zu drehen. Dieser Drehbewegung wird eine Bewegung im Uhrzeigerdrehsinn um die Anlenkstelle 21 entgegengesetzt die von den Federn 18 hervorgerufen wird. Beim Auftreten besonders großer Kräfte, beispielsweise dann, wenn die Pflugspitze unter einen Stein greift wird das entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn wirkende Moment soweit ansteigen, bis es das im Uhrzeigerdrehsinn wirkende Moment der Federn 18 überwindet und bis das Kniegelenk einknickt (Fig.4), wodurch das Bodenbearbeitungswerkzeug um seine Anlenkstelle 24 drehen kann.

Die Kräfte, die auftreten, wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug auf ein Hindernis trifft setzen sich in Richtung des Pfeiles Fi (F i g. 1) fort und verlaufen dicht an der Achse der Anlenkstelle 21 vorbei, so daß sich ein kurzer Hebelarm A\ ergibt Die von den Federn 18 ausgeübten Kräfte sind mit F₂ angegeben, wirken den Kräften Fi entgegen und haben einen wesentlich

so größeren Hebelarm A₂.

Arbeitet nun der Pflug unter normalen Arbeitsbedingungen, so werden größere Änderungen in den Zugkräften bewirken, dzä die Pflugkörper sich anheben oder *.n eine Schwimmstellung gelangen, und zwar innerhalb des vertikalen Bereiches, der durch die Punkte A und B in dem itf F i g. 1 wiedergegebenen Schema angedeutet ist Diese Zugkräfte treffen normalerweise in der Horizontalen auf die Pflugkörper auf und werden von den Federn 18 kompensiert die durch den Kniehebel wirken und verhindern sollen, daß sich die Pflugkörper drehen, On diese Kräfte sich normalerweise unter denjenigen befinden, die bewirken, iiaß der Kniehebel einknickt und dadurch ein Drehen des Pflugkörpers hervorrufen könnte, wird nur eine geringe

μ Hubbewegung des Pirallelogrammgestänges auftreten. Wie bereits ausgeführt wurde, ermöglicht das Parallelogrammgestänge, daß bei dem Hochschwenken die Pflugkörper nahezu in der Vertikalen mit geringer

horizontaler Verschiebung verschwenkt werden. Dieser Bewegung können die Federn 18 nicht entgegenwirken. Sollte nun der Pflug auf Hindernisse treffen, wie sie in Fig. 7 dargestellt werden, so kann er diese einfach dadurch überwinden, daß sein Pflugkörper in die Höhe um die Gelenkpunkte 11 und 12 verschwenkt, wobei ein Drehen der Pflugkörper nicht erforderlich wird.

Manchmal kann jedoch der Pflugkörper auf Hindernisse auf treffen, die eine Beschädigung des Pflugkörpers hervorrufen könnten. Ein derartiges Beispiel ist in F i g. 8 dargestellt. Dieses Hindernis kann dadurch überwunden werden, daß der Pflugkörper um seine Anlenkstelle 24 am unteren Lenker 14 verschwenkt, wie dies in den F i g. 4 bis 6 dargestellt ist. Sollte der Pflugkörper auf ein derartiges Hindernis treffen, so wird er mit seiner Pflugspitze unter dieses Hindernis, beispielsweise einen Felsen, greifen und dann anfangen, sich zu drehen (siehe F i g. 4), wobei die auf ihn einwirkenden Kräfte dazu beitragen, daß das Kniegelenk einknickt. Um nun dieses Hindernis zu überwinden, wird der Pflugkörper sich drehen, wobei die Pflugspitze dem in F i g. I durch die Buchstaben A bis D wiedergegebenen Weg folgt. Bei weiterer Vorwärtsbewegung des Pfluges wird die Drehbewegung des Pflugkörpers um die Anlenkstelle 24 dadurch gesteppt werden, daß das vordere Ende 35 des zweiten Hebels 30 des Grindels 23 gegen einen Anschlag 36 zur Anlage kommen wird, der wiederum am unteren Lenker 14 vorgesehen ist. Zu jenem Zeitpunkt ist der untere Lenker 14 mit dem Grindel starr verbunden, und eine weitere Verschwenkung kann nur noch um den Gelenkpunkt 12 erfolgen. Die Drehung des Pflugkörper erfolgt nun mit einem größeren Radius, und die Bewegung des Pflugkörpers ist mehr senkrecht gerichtet und wird den in Fig. 1 durch die Buchstaben D, E und C beschriebenen Weg befolgen (siehe auch F i g. 5). wenn das Parallelogrammgestänge sich in seine angehobene Position bewegen muß. Sobald nun die Pflugspitze in den Bereich E, G, C kommt, wird die <; Hubbewegung etwas durch die Federn unterstützt, da die Kraftlinie unterhalb des Schnittpunktes der Kurbel

13 mit dem unteren Lenker 14 oberhalb dieses Schnittpunktes wandert. Hierbei wird das resultierende Moment, das auf das Parallelogrammgestänge wirkt, von einem Moment entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn, das das Parallelogrammgestänge nach unten drücken will, in ein Moment im Uhrzeigerdrehsinn wechseln, wodurch das Parallelogrammgestänge und das Bodenbearbeitungswerkzeug nach oben gedruckt werden

π können.

Wenn nun der Pflugkörper das Hindernis überwunden hat, dann wird die Federeinrichtung auf den Hebel 20 derart wirken, daß das Kniegelenk wieder seine Ausgangsstellung einnimmt, d. h. nicht mehr eingeknickt ist, wodurch der Pflugkörper wieder in eine in F i g. 6 wiedergegebene Position gelangt. In dieser Stellung befindet sich das Parallelogrammgestänge immer noch in seiner angehobenen Position, und der untere Lenker

14 liegt gegen einen Anschlag 40 an, der an dem >i Rahmen 10 vorgesehen ist. Wenn sich nun die Federn 18 wieder ausdehnen, um das Kniegelenk 20, 25 in seine Ausgangsposition zu bringen, dann wird die Anschlagfläche 28 wieder gegen den Anschlag 29 zur Anlage kommen, wodurch der Pflugkörper wieder seinen ίο richtigen Schnittwinkel einnimmt. Die Federn 18 nehmen dann eine Stellung ein, in der sie den Pflugkörper wieder in den Boden drücken, und, unterstützt durch die Schwerkraft, wird der Pflugkörper schnell in seine Arbeitsposition zurückkehren.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Oberlastsicherung für ein nach hinten oben gegen eine Federkraft ausschwenkbares und in die Arbeitsstellung selbsttätig zurückführbares Bodenbearbeitungswerkzeug mit einem oberen und einem unteren, am Rahmen angelenkten, Ober eine Koppel verbundenen Lenker zum vertikal schwenkbaren Anschluß des Bodenbearbeitungsgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenbearbeitungswerkzeug mit dem unteren Lenker (14) verschwenkbar und mit einem Hebelgestänge (Hebel 20,25) verbunden ist, das beim Verschwenken des Bodenbearbeitungswerkzeuges in seiner wirksamen Länge verkürzbar ist und daß die Fadereinrichtung (Feder 18) Ober das Hebelgestänge auf das Bodenbearbeitungswerkzeug und die Lenker wirkt