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Schaltventil für Spritzeinrichtungen, die zur Bodenbehandlung
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an landwirtschaftlichen Fahrzeugen angebracht sind Die Erfindung
betrifft ein Schaltventil für Spritzeinrichtungen, die zur Bodenbehandlung an landwirtschaftlichen
Fahrzeugen angebracht sind, das in einer von einem Tank kommenden und zu einem Spritzbalken
führenden Leitung angeordnet und mit einer Schwenkachse zur Verstellung des Ventilkörpers
versehen ist.
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Zur Austragung von Pflanzenschutzmitteln oder Düngemitteln ist es
in der Landwirtschaft üblich, einen Spritzbalken im Heckbereich an einem Traktor
anzubringen, der über verschiedene Ventile mit einem Tank zur Aufnahme der jeweiligen
auszutragenden Mittel verbunden ist. Der Spritzbalken kann in mehrere Teilabschnitte
unterteilt sein, die jeweils gesondert über ein ihnen zugeordnet es Ventil angesteuert
werden.
Der Zufluß zu diesen üblicherweise nebeneinander angeordneten Ventilen wird durch
ein Schaltventil geregelt, mit Hilfe dessen der Tank von den einzelnen Ventilen
und dem Spritzbalken abgesperrt wird. Bei bekannten Bauarten ist dieses Schaltventil
mechanisch betätigbar, d.h., daß die Bedienungsperson von Hand am Ort des Ventiles
dieses durch Betätigen eines Hebels sperrt bzw. öffnet. Nachteilig dabei ist, daß
dieses mechanische Öffnen bzw. Schließen umständlich ist, da dies nur schwer während
der Fahrt vorgenommen werden kann. Daher muß der Traktor vor Betätigung des bekannten
Schaltventiles zum Stehen gebracht werden, da der Fahrer sich umdrehen muß, um das
oftmals vom Fahrersitz aus nur schwer erreichbare Ventil zu öffnen bzw.
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zu schließen. Dies hat wiederum den Nachteil, daß an der Stelle, an
der der Traktor angehalten wird, dann nach dem Öffnen relativ viel Dünge- bzw. Pflanzenschutzmittel
ausströmt, was zu einer Überdosierung an dieser Fläche führt. Der Vorteil dieser
mechanischen Betätigung ist allerdings darin zu sehen, daß ein zuverlässiges Öffnen
und Schließen erfolgen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schaltventil für Spritzeinrichtungen,
die zur Bodenbehandlung an landwirtschaftlichen Fahrzeugen angebracht sind, zu schaffen,
das auch während der Fahrt in einfacher Weise geöffnet bzw. geschlossen werden kann,
wobei gleichzeitig die Vorteile hinsichtlich eines zuverlässigen Verschließens bzw.
Öffnens der bekannten Schaltventile erhalten bleiben sollen.
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Die Erfindung besteht darin, daß koaxial an der Schwenkachse ein in
seiner Drehrichtung umschaltbarer Elektromotor angekuppelt ist, dessen Gehäuse ventilseitig
mit
einem koaxial zu der Welle des Elektromotors verlaufenden Flansch
versehen ist, mit diesem drehbar an einem Sockel des Ventilgehäuses gehalten und
an diesem arretierbar ist. Ein solches erfindungsgemäßes Schaltventil kann elektrisch
vom Fahrerstand aus angetrieben werden, da durch Beaufschlagung des Blektromotors
die Welle zu Schwenkbewegungen angeregt wird, die in an sich bekannter Weise über
ein Kurbelgetriebe o.dgl. auf den Ventilkörper weitergegeben werden können. Gleichzeitig
ist aber dadurch, daß der Elektromotor in einem Gehäuse gelagert ist, welches mit
einem koaxial zu der Welle des Elektromotors verlaufenden Flansch versehen ist,
der drehbar an einem Sockel des Ventilgehäuses gehalten und an diesem arretierbar
ist, garantiert, daß der Stellantrieb zusätzlich zu der elektrischen Antriebsmöglichkeit
auch von Hand betätigt werden kann, da sich mit einer Drehung am Gehäuse die gleiche
Wirkung erzielen läßt wie bei der elektrischen Beaufschlagung. Es ist damit immer
garantiert, daß bei Versagen des Elektromotors oder bei Ausfall der Stromversorgung
der Spritzbalken trotzdem zuverlässig vom Tank abgetrennt werden kann, so daß immer
verhindert werden kann, daß zuviel Düngemittel ausgetragen wird.
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Durch die koaxial zur Welle angeordnete Schwenkachse und den koaxialen
Flansch ist eine Übertragungsmöglichkeit geschaffen, die sehr einfach und platzsparend
ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des Schaltventils ist vorgesehen, daß
der Welle des Elektromotors ein quer dazu stehender Schaltstift zugeordnet ist.
Dieser Schaltstift führt die Schwenkbewegungen der Welle mit aus und arbeitet mit
zwei Endschaltern zusammen, die auf der zum Elektromotor weisenden Fläche des Sockels
angeordnet sind, wobei deren Tastköpfe in der Schwenkebene des Schaltstiftes liegen
und in einem Winkel von 1800 zueinander
stehen. Der Motor dreht
sich bei Strombeaufschlagung dann in eine Richtung solange, bis der Schaltstift
an einem Tastkopf des einen Endschalters anliegt.
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Dieser Endschalter ist so gestaltet, daß er den Motor dann-abschaltet,
d.h., der Ventilkörper verbleibt dann in der jeweils eingenommenen Position. Durch
entgegengesetzte Beaufschlagung des Motors, was vom Fahrerstand aus über einen Schalter
vorgenommen werden kann, dreht die Welle dann in der entgegengesetzten Richtung
solange, bis der Schaltstift am zweiten Endschalter anliegt. Dieser schaltet dann
wiederum den Motor ab, wodurch der Ventilkörper dann die jetzt eingenommene Stellung
beibehält. Mit diesen Endschaltern kann sichergestellt werden, daß der Motor nur
während des Öffnung- bzw. Schließvorganges strombeaufschlagt ist und daß dann, wenn
der Ventilkörper in der einen oder anderen Stellung verharrt, der Elektromotor nicht
vom Strom durchflossen ist, so daß sich damit sowohl eine lange Lebensdauer des
Motors als auch eine Schonung der Stromversorgung erreichen läßt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist zur Befestigung des Motors
am Sockel des Ventilgehäuses der Flansch mit einem radial abstehenden Kragen versehen,
der über einen in einer R.ingnut des Sockels befestigten Sprengring gehalten ist.
Dieser Sprengring dient dabei gleichzeitig als Führungsfläche für den Kragen bei
einer manuellen Verdrehung des Motorgehäuses, da er lediglich eine axiale Sicherung
darstellt, ohne die Drehmöglichkeiten in Drehrichtung der Welle einzuschränken.
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Günstig ist es, wenn in dem Kragen eine Bohrung eingebracht ist, in
die ein fußseitiges Ende eines im Sockel
axial verschiebbar gelagerten
Arretierstiftes eingreift.
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Dadurch ist die Lage des Flansches gegenüber dem Sockel und damit
auch die Lage des Motors fixiert, so daß eine sichere Antriebsübertragung erfolgen
kann. Der Arretierstift ist in vorteilhafter Weise federbeaufschlagt und kann gegen
die Kraft dieser Feder aus seiner Arretierstellung gezogen werden. Hierzu ist der
Arretierstift kopfseitig mit einem quer zu seiner Achse verlaufenden Griff versehen,
der bei einem Verdrehen auf einer Kurvenführung so geführt ist, daß das fußseitige
Ende die Bohrung im Kragen freigibt. Solche an sich bekannten Kurvenführungen können
den Stift sowohl in der arretierten, als auch in der nicht arretierten Stellung
halten.
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Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit des Schaltventils
ergibt sich daraus, daß der Arretierstift aus einem elektrisch leitenden Material
hergestellt ist und daß im Sockel eine quer zur Arretierstiftachse weisende Klammer
vorgesehen ist, deren Schenkel gegeneinander elektrisch isoliert sind, den Arretierstift
umschließen und in den Stromkreis zur Versorgung des Elektromotors eingeschaltet
sind. Der Arretierstift seinerseits ist in einem Teilbereich (Kontaktbereich) mit
einem Durchmesser versehen, der etwas größer als der Abstand der beiden Schenkel
der Klammer ist, wobei weiterhin vorgesehen ist, daß sich an diesem Kontaktbereich
in Richtung auf den Kragen des Flansches hin über einen konisch ausgebildeten Übergang
ein Teilbereich anschließt, der in nicht arretierter Stellung zwischen den Schenkeln
der Klammer zu liegen kommt, dessen Durchmesser kleiner als der Abstand zwischen
den Schenkeln der Klammer ist. Durch diese Ausgestaltung wird automatisch sichergestellt,
daß durch ein Anheben des Arretierstiftes von der arretierten in die nicht arretierte
Stellung der Stromdurchfluß von der Spannungsversorgung
zum Notor
unterbrochen wird, da die Klammer Bestandteil des Stromkreises ist. Da beide Schenkel
gegeneinander elektrisch isoliert sind und in nicht arretierter Stellung der Arretierstift
diese beiden Schenkel auch nicht miteinander leitend verbindet, ist der Stromkreis
in dem Moment automatisch unterbrochen, indem der Arretierstift angehoben wird und
damit die Handbetätigung ermöglicht ist. Es wird dadurch sichergestellt, daß immer
dann, wenn das Ventil mechanisch betrieben werden soll, die Kraft des Motors nicht
der mechanischen Drehbewegung entgegensteht.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das den Elektromotor umgebende
Motorgehäuse zumindestens zum Teil als Drehgriff ausgebildet ist. Dadurch wird am
Gehäuse, welches aus Plastikmaterial ebenso wie der Sockel und der Flansch spritzgegossen
sein kann, eine geeignete Grifffläche gebildet, die umklammert werden kann, wodurch
das mechanische Verdrehen bequem durchgeführt werden kann.
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Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus dem
in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltventiles,
welches im folgenden näher beschrieben wird.
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Es zeigt: Fig. 1 eine seitliche Ansicht eines Traktors mit einer im
Heckbereich angeordneten Spritzeinrichtung, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt
durch ein erfindungsgemäßes Schaltventil und Fig. 3 einen Querschnitt durch ein
erfindungsgemäßes Schaltventil entlang der Linie III-III der Fig. 2.
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In der Fig. 1 ist eine Spritzeinrichtung im ganzen mit 1 bezeichnet,
die am rückwärtigen Ende eines Traktors 2 auf hydraulische Hebearme 8 aufgesetzt
ist. Die Spritzeinrichtung umfaßt ein Gerüst 7, in welchem ein Tank 3 gehalten wird,
der zur Aufnahme von Dünge- bzw. Pflanzenschutzmitteln dienen kann. Unterhalb des
Tankes 3 ist eine Pumpe 5 angeordnet, die geschwindigkeitsabhängig betrieben ist,
so daß die Pumpleistung dann größer wird, wenn das Fahrzeug schneller über die zu
düngende Fläche fährt. Von der Pumpe 5 führt eine gestrichelt dargestellte Leitung
6 über mehrere Ventile, die nicht gezeigt sind, zum Spritzbalken 4, wobei diesen
nicht gezeigten Ventilen ein Schaltventil 9 vorgeschaltet ist, welches es erlaubt,
die Ventile und damit den Spritzbalken vom Tank 3 abzusperren. Zu diesem Zweck ist
das Schaltventil 9 in die von der Pumpe 5 kommende Leitung 6 eingeschaltet.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, das Schaltventil 9 mit einem Elektromotor
10 zu steuern, der in seiner Drehrichtung umschaltbar ist und über eine schematisch
gezeigte Leitung 11 mittels eines Schalters 12 vom Fahrerhaus aus angesteuert werden
kann. Zusätzlich kann noch ein optisches Anzeigegerät 13 vorgesehen sein, das dem
Fahrer anzeigt, in welcher Stellung sich das Ventil befindet. Dabei ist durch die
erfindungsgemäße Ausgestaltung das Schaltventil so beschaffen, daß der Fahrer durch
Verdrehen des den Motor aufnehmenden Gehäuses 14 auch mechanisch das Öffnen bzw.
Schließen des Ventiles 9 bewirken kann.
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Der Aufbau des Schaltventiles ist in Fig. 2 gezeigt.
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Dort ist das Gehäuse 14 zu erkennen, welches den Elektromotor 10 aufnimmt,
der nicht näher gezeigt ist. Am ventilseitigen
Ende des Gehäuses
14 ist ein Flansch 15 angebracht, der geschraubt aber auch anders befestigt sein
kann und einen radial abstehenden Kragen 16 aufweist, mit Hilfe dessen der Motor
10 über einen Sprengring 17 gehalten wird, der seinerseits in einer Ringnut im Sockel
18 sitzt. Der Sockel 18 ist über Schrauben 21 am Ventilgehäuse 9a befestigt. Der
Motor weist eine Welle 34 auf, die ventilseitig aus dem Motorgehäuse 14 herausragt
und koaxial zu dem Flansch angeordnet ist. Der Antrieb auf einen nicht näher gezeigten
Ventilkörper erfolgt über eine auf der Welle 34 gelagerten Hülse 19, über die die
Welle 34 und damit der Elektromotor 10 auf eine Schwenkachse 20 des Ventilkörpers
wirkt. Die Schwenkachse 20 kann dabei z.B. in der Art eines Kurbelantriebes den
Ventilkörper beaufschlagen.
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Der Welle 34 des Elektromotors ist ein quer dazu stehender Schaltstift
22 zugeordnet, der damit die Bewegung der Welle 34 in Drehrichtung D mit ausführt.
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In den Sockel 18 ist ein Arretierstift 24 eingelassen, der mit seinem
fußseitigen Ende 31 in eine Bohrung 35, die in den Kragen 16 des Flansches 15 eingebracht
ist, eingreift. Dadurch ist der Motor gegen ein Verdrehen gegenüber dem Sockel 18
gesichert und befindet sich somit in Arretierstellung. Eine Beaufschlagung des nicht
gezeigten Ventilkörpers kann in dieser Stellung, die in Fig. 2 gezeigt ist, nur
durch eine Strombeaufschlagung des Elektromotors erreicht werden. Der Arretierstift
24 ist gegen die Kraft einer Feder 25 aus der Arretierstellung bewegbar, indem der
Griff 26, der auch aus der Fig. 3 zu sehen ist, so verdreht wird, daß dieser entlang
der Kurvenführung 27 gleitet und dann in einer Stellung einrastet, in der das fußseitige
Ende 31 die Bohrung 35 freigibt. Dadurch ist der Motor gegenüber dem Sockel 18 entriegelt,
so daß dieser von Hand gedreht werden kann.
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Um sicherzustellen, daß dann, wenn der Elektromotor 10 nicht betätigt,
sondern von Hand geschaltet werden soll, der Stromkreis durch den Motor unterbrochen
ist, ist eine quer zum Arretierstift 24 im Sockel 18 verlauf ende Klammer 23 vorgesehen,
deren Schenkel 23a und 23b den Arretierstift 24 umschließen. Die Schenkel selbst
sind aus leitendem Material hergestellt, aber nicht miteinander leitend verbunden.
Ebenso ist der Arretierstift 24 aus leitendem Material hergestellt und weist einen
Kontaktbereich 28 auf, dessen Durchmesser etwas größer als der Abstand der beiden
Schenkel ist, wie dies aus der Fig. 3 zu sehen ist. Der Kontaktbereich 28 geht in
Richtung auf den Kragen über einen konisch ausgebildeten Übergang 30 in einen Isolierbereich
29 über, dessen Durchmesser kleiner als der Abstand der beiden Schenkel 23a und
23b der Klammer 23 ist.
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In Fig. 3 ist schematisch dargestellt, wie die beiden Klammern in
den Stromkreis 11 des Elektromotors 10 mit eingeschaltet sind. Befindet sich nun
der Arretierstift in der in Fig. 2 gezeigten Stellung, also der Arretierstellung,
so kommt der Kontaktbereich 28 zwischen den beiden Schenkeln 23a und 23b zu liegen.
Da auch der Arretierstift aus einem leitenden Material hergestellt ist, entsteht
dadurch eine Strombrücke und der Stromkreis 11 ist geschlossen, da der Stromfluß
über den Schenkel 23a und den Arretierstift 24 zum Schenkel 23b ermöglicht wird.
Wird der Arretierstift nach oben gezogen, also in die nicht arretierte Stellung,
in der er die Bohrung 35 freigibt, so kommt der Isolierbereich 29 zwischen den Schenkeln
zu liegen. Da dessen Durchmesser kleiner als der Abstand der beiden Schenkel 23a
und 23b gewählt ist, wird dadurch der Stromkreis unterbrochen. Es wird also in dem
Moment, wo durch das Herausziehen
des Stiftes 24 aus der Bohrung
35 von elektrischem auf mechanischen Betrieb umgestellt wird, automatisch der Stromkreis
unterbrochen und dadurch gewährleistet, daß der Elektromotor 10 stromfrei ist. Er
kann daher keine die mechanische Bewegung hindernde Gegenkraft entwickeln.
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Ebenfalls aus der Fig. 3 ist zu erkennen, daß im Bereich der Schwenkebene
des Schaltstiftes 22 zwei Endschalter 32 und 33 auf der in Richtung auf den Motor
weisenden Fläche 18a des Sockels 18 befestigt sind, deren Tastköpfe 32a und 33a
in einem Winkel von 1800 voneinander in der Schwenkebene des Schaltstiftes 22 angeordnet
sind. Die Endschalter 32 und 33 sind in nicht näher gezeigter Weise so in den Stromkreis
des Elektromotors mit eingeschaltet, daß sie dann, wenn sich der Schaltstift 22
auf einen der Tastköpfe 32a oder 33a legt, den Stromfluß durch den Elektromotor
10 unterbrechen.
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Durch eine Betätigung des am Fahrergehäuses angeordneten Schalters
12 kann dann der Stromdurchfluß in anderer Richtung eingestellt werden, wodurch
sich der Schaltstift 22 dann solange in Richtung auf den anderen Schalter zubewegt,
bis er dort an dessen Tastkopf anliegt und damit die Drehbewegung des Motors wieder
abgestellt wird. Gleichzeitig können diese Endschalter 32, 33 dazu dienen, anzuzeigen,
in welcher Stellung sich der Ventilkörper befindet. Dies kann durch eine entsprechende
Schaltung und ein optisches Anzeigegerät 13 geschehen.
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Ein solches Schaltventil kann vom Fahrerstand eines Traktors o.dgl.
aus in einfacher Weise betätigt werden, ohne daß die Fahrt des Traktors unterbrochen
werden muß, es kann aber auch mechanisch betätigt werden, was dann wichtig sein
kann, wenn aus irgendwelchen Gründen das elektrische System ausgefallen ist und
daher eine Betätigung des Ventiles nicht mehr übernehmen könnte.