DE3043273A1

DE3043273A1 - Einrichtung zur regelung der zugkraft in den unterlenkern eines dreipunktgestaenges an einem landwirtschaftlichen arbeitsfahrzeug

Info

Publication number: DE3043273A1
Application number: DE19803043273
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Wilhelm 7257 Ditzingen Höfer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-11-15
Filing date: 1980-11-15
Publication date: 1982-07-08
Also published as: IT8124980A0; IT1140482B; FR2494075B1; FR2494075A1

Description

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Ik.11.1980 My/Kn

ROBERT BOSCH GMBH₅ 7000 STUTTGART .1

Einrichtung zur Regelung der Zugkraft in den Unterlenkern eines Dreipunktgestänges an einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Regelung der Zugkraft in den Unterlenkern eines Dreipunktgestänges, mit dem ein Arbeitsgerät an einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug, insbesondere einem Traktor mit angelenktem Pflug, heb- und senkbar angeordnet ist. Es ist schon eine solche Einrichtung aus der PR-OS 2 ^35 187 bekannt, die elektrohydraulisch arbeitet und bei der beide Unterlenker fest mit einem Biegestab verbunden sind, der als Welle ausgebildet ist. Zu diesem Zweck ist der Biegestab in zwei am Traktorgehäuse befestigten Lagerböcken drehbar gelagert. In der Mitte zwischen den Lagerböcken arbeitet der Biegestab mit einem einzigen Sensor zusammen, der iron der Summe der Zugkräfte in den Unterlenkern abhängige Signale liefert, welche in der elektrohydraulischen Steuereinrichtung weiter verarbeitet werden. Nachteilig bei dieser Einrichtung ist vor allem die Ausbildung des B i o^mi t,abr. aiii WeJTn. Dadurch entsteht im Betrieb infolge von Drehbewegungen und Verformungen des Biegestabs Reibung in den Lagerböcken, was zu einer unerwünschten Hysterese in der Regeleinrichtung führt.

BAD ORIGINAL

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Zudem kann Verschleiß auftreten, was die Meßeinrichtung ungünstig "beeinflussen kann. Fernerhin kann es von Nachteil sein, daß das zu messende Signal von einem sich drehenden Teil abgenommen werden muß.

Ferner ist eine Einrichtung zur Regelung der Zugkraft in den Unterlenkern eines Dreipunktgestänges aus der US-PS 3 81 h 188 "bekannt, "bei der jeder Unterlenker über einen Biegestab im Gehäuse fest gelagert ist. Jeder Biegestab hat einen zylindrischen Abschnitt zwischen seinem fest eingespannten Ende und seinem den Unterlenker tragenden Ende, an welchem Abschnitt an der Oberfläche Dehnmeßstreifen angeordnet sind, welche abhängig von den von den Unterlenkern übertragenen Kräften elektrische Signale an eine Verstärkereinrichtung senden. Beide Biegestäbe sind mit ihren, Dehnmeßstreifen tragenden Bereichen im Innern eines gehäusefest angeordneten Schutzrohres angeordnet. Obwohl diese Einrichtung durch die Ausbildung der Biegestäbe als Achse eine relativ geringe Hysterese aufweist, hat sie doch den Fachteil· eines hohen Bauaufwandes. So muß das zusatzteile Schutzrohr die von den Unterlenkern ausgeübten Kräfte von den eingespannten Enden der Biegestäbe wieder nach außen auf die Lagersteilen übertragen. Ferner sind die'Biegestäbe relativ kurz, was die Signalausbeute ungünstig beeinflussen kann. Durch die Verwendung von zwei Sensoren als Signalaufnehmer werden die Kosten erhöht. Außerdem gestaltet sich die Montage und ein Austausch bei defekten Gebern bei dieser Einrichtung relativ aufwendig.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie besonders einfach und robust baut und vor allem eine geringe Hysterese aufweist. Durch die Ausbildung der Lagerung des Biegestabs als federnde, membranartige Platten

ORfGINAL INSPEGIED-

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wird gleichzeitig eine hysteresearme, kostengünstige Einrichtung möglich. Die Kraftübertragung von der Biegewelle auf das Traktorgehäuse gestalte-t sich durch die Ausbildung des Biegestabs als feststehende Achse erheblich einfacher. Vorteilhaft ist ferner, daß der Sensor mit einem nicht rotierenden Teil zusammenarbeitet. Die Einrichtung baut zudem einfach und robust und kommt mit einem einzigen Sensor aus. Weiterhin läßt sich die Einrichtung auch montage- und wartungsfreundlich gestalten.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserung.en der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Sie unterstützen vor allem eine hysterese- und kostengünstige Lösung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine elektrohydraulische Einrichtung zur Regelung der Zugkraft in den Unterlenkern an einem Traktor in vereinfachter Darstellung und Fig. 2 einen Schnitt gemäß I-I in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zur Zugkraftregelung an einem Traktor 11, an dem über ein übliches Dreipunktgestänge 12 mit zwei Unterlenkern 13, 1U ein Pflug 15 angelenkt ist. Zum Heben und Senken der Unterlenker 13, 1^ ist auf dem Traktor 11 eine hydraulische Einrichtung 16 vorgesehen. Zu dieser Einrichtung 16 gehört ein elektromagnetisch betätigbares Wegeventil 17, das aus einem Tank 18 über eine Pumpe 19 mit Druckmittel versorgbar ist. Das Wegeventil 17 steuert über hydraulische Leitungen .21, 22 einen hydraulischen Kraftheber 23 und steht über eine Rücklaufleitung 2k mit dem Tank in Verbindung. Zum Betätigen der Unterlenker 13, 1U ist der Kraftheber 23 über ein Hubgestänge 25 an den Unterlenkern 13, Ik angelenkt. Ferner ist auf dem Traktor 11 eine elektronisch

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gesteuerte Einrichtung 26 angeordnet, die mit einer Stromquelle 27 in Verbindung steht. Ferner ist die Steuereinrichtung 26 zur Sollwerteingabe über eine erste elektrische Leitung 28 mit einem Sollwertgeber 29 verbunden. Zur Istwerteingabe führt von der Steuereinrichtung 26 eine zweite . elektrische Leitung 31 zu einem Sensor 32. Eine dritte elektrische Leitung 32 verbindet die Steuereinrichtung 26 mit dem Magneten des Wegeventils I7.

Wie Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 deutlich zeigt, sind die Unterlenker 13, "\k mit Hilfe von Kugelpfannenlager 3^,

35 auf den "Enden eines einteiligen Biegestabes 36 gelagert. Der Biegestab 36 selbst ist am Gehäuse des Traktors 11 mit Hilfe von zwei Lagerstellen befestigt, die hier als membranartige, federnde Platten 37» 38 ausgebildet sind. Diese Platten 37> 38 sind mit dem Biegestab 36 fest verbunden, was einfachheitshalber in Fig. 2 durch Schweißnähte dargestellt ist. Die Platten 37 > 38 sind an ihrem äußeren Rand mit dem Gehäuse des Traktors 11 fest verschraubt. In der Mitte zwischen den durch die Platten 37, 38 gebildeten Lagerstellen ist der Sensor 32 am Gehäuse des Traktors 11 fest angeordnet. Er kann z. B. als induktiv arbeitender, elektromechanischer Wegaufnehmer ausgebildet sein, dessen über die elektrische Leitung 31 an die Steuereinrichtung 26 gemeldeten Signale abhängig sind von der Summe der Zugkräfte in den Unterlenkern 13, 1H.

Die Wirkungsweise.der elektrohydraulischen Einrichtung 10 zur Regelung der Zugkraft in den Unterlenkern 13, "\k ist an sich bekannt, so daß in diesem Zusammenhang nicht näher darauf eingegangen wird. Beim Pflügen mit dem Traktor 11 werden vom Pflug 15 über die Unterlenker 13, 1h im Bereich der Kugelpfannenlager 3^j 35 Zugkräfte auf den Biegestab 36 ausgeübt, wobei er anstelle der gezeichneten, gestreckten Lage eine

leicht bogenförmig gekrümm, _,te Form einnimmt, wobei die Platten

37, 38 als Fixpunkte dienen. Die Durchbiegung des Biegestabes

36 im Bereich des Sensors 32 ist um so größer, je größer die Summe der in den Unterlenkern 13, 1h wirkenden Zugkräfte ist.

Der Sensor 32 gibt ein Signal in die elektrische Leitung 31 ab, dessen Größe proportional zur Summe der Zugkräfte in den Unterlenkern 13, 1U ist. Trotz der festen Lagerung des Biegestabes 36 in den Platten 37, 38 wird die Durchbiegung des Stabes 36 durch die federnde, membranartige Wirkung dieser Platten 37» 38 nicht gestört. Die Platten 37s 38 sind aber trotz ihrer membraneartigen Eigenschaften so ausgebildet, daß sie die von den Unterlenkern 13_S 1U kommenden, relativ starken Zugkräfte auf das Gehäuse des Traktors 11 übertragen können. Durch diese gehäusefeste und federnde Anordnung und Lagerung des Biegestabs 36 wird Reibung weitgehend verhindert, so daß die Einrichtung zur Zugkraftregelung eine äußerst geringe Hysterese aufweist. Zudem baut diese Anordnung des Biegestabs 36 äußert kompakt, robust und billig. Durch die Ausbildung der Platten 37s 38 als kreisförmige Scheiben ergibt sich nicht nur eine einfache Bauweise, sondern auch eine gleichbleibende, gelenkartige Wirkung der Platten unabhängig von der Höhenlage des Pfluges 15, der beim Arbeiten mit dem Traktor 11 mehr oder weniger tief in den Boden eintauchen kann. Selbstverständlich ist der Sensor 32 so ausgebildet, daß er die Verformung des Biegestabs"36 auch dann erfaßt, wenn sie sich nicht in der gezeichneten Ebene nach Fig. 2 erstreckt, sondern geringfügig darüber oder darunter abhängig von der Eintauchtiefe des Pfluges 15 im Boden zu liegen kommt. In vorteilhafter Weise tritt bei der gezeigten Anordnung des Biegestabes auch kein Verschleiß an ihm auf, was die Genauigkeit der Einrichtung mit erhöht.

Selbstverständlich sind Änderungen an der gezeigten Einrichtung möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So ist die Einrichtung nicht begrenzt auf eine elektrohydraulisch arbeitende Zugkraftregelung, sondern kann genauso vorteilhaft auch bei einer vollhydraulisch arbeitenden Hubwerksregelung eingesetzt werden. Es ist auch nicht ausgeschlossen, diese Einrichtung bei einer rein mechanisch arbeitenden Hubwerksregeleinrichtung zu verwenden. Selbstverständlich kann die gezeigte Zugkraftregelung auch mit anderen Regelungsarten wie Lagerregelung, Druckregelung oder Mischregelung kombiniert

ORIGINAL 4NSPEeTED

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verclen, Obgleich die Verwendung eines einzigen Sensors "besonders billig ist, kann die Einrichtung auch, mit zwei oder mehr Sensoren betrieben werden. Eine Ausbildung des Sensors 32 als induktiv arbeitender, elektromechanischer Wegaufnehmer im Falle einer elektrohydraulischen Hubwerksregelung bzw. als mechanisch-hydraulischer Druckwandler im Falle einer vollhydraulischen Hubwerksregelung ist zwar besonders vorteilhaft] es können aber auch andere bekannte Sensorbauarten verwendet werden. Ferner ist es auch möglich, nicht wie in Fig. 2 gezeigt, die Verformung des Biegestabes 36 zu messen, sondern unmittelbar die Spannung im Biegestab 36 zu ermitteln, So kann mit Hilfe von Dehnmeßstreifen in 'an sich bekannter Wei.se die Biegespannung im Biegestab 36 erfaßt · werden. Natürlich ist die Ausbildung der membränartigen Platten 37, 38 nicht auf die"gezeigte, vereinfachte Ausführung als gleichmäßig dicke Scheiben begrenzt. Sie können im Hinblick auf ihre Funktion, den Biegestab 36 gelenkig, drehfest und kräfteübertragend zu lagern, auch andere geeignete Formen aufweisen. Ihre feste Verbindung mit dem Biegestab 36 kann auch in anderer Weise als durch Schweißen erfolgen.

Claims

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ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Ansprüche

], Einrichtung zur Regelung der Zugkraft in den Unterlenkern eines Dreipunktgestänges, mit dem ein Arbeitsgerät an einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug, insbesondere einem Traktor mit angelenktem Pflug, heb- und senkbar angeordnet ist, mit einem einteiligen Biegestab, an dem die beiden Unterlenker angreifen, der mit zwei Lagerstellen am Gehäuse des Arbeitsfahrzeugs befestigt ist und der im Bereich zwischen den Lagerstellen mit einem Sensor zusammenwirkt, der von den Kräften in den Unterlenkern abhängige Signale erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegestab (36) nine feststehend«; Achse ist, auf der die Unter Lenker (1.3, 1H) v. rhwenkbar gelagert sind und daß die Lagerstellen als membranartige Platten (37, 38) ausgebildet und fest mit dem Biegestab (36) verbunden sind.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Platten (37, 38) kreisförmig ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlenker (13_S 1Ό über Kugelgelenke

, 35) auf dem Biegestab (3β) gelagert sind.

k. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3₃ dadurch t

t gekennzeichnet, daß der Sensor (32) in der Mitte zwischen

den Lagerstellen (37, 38) angeordnet ist. j"

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis U, dadurch ;

gekennzeichnet, daß der Sensor (32) als induktiv arbeitender, ! elektromechanischer Wegaufnehmer ausgebildet ist. !

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sensor (32) als mechanisch-hydrau- j_t lischer Wandler ausgebildet ist. \-

ORIGINAL INSPECTED