DE3200545A1 - Detektorvorrichtung zum nachweis der schraeglage eines maschinenkoerpers - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der japanischen Anmeldung Nr.3647/1981 vom 13.Januar 1981 und Nr.5732/1981 vom 16.Januar 1981 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Detektorvorrichtung zum Nachweis der Schräglage eines Maschinenkörpers sowie zum Nachweis der Schräglage bzw. Neigung eines Schwimmers , die durch die Schräglage des Maschinenkörpers verursacht wird.

Eine solche Detektorvorrichtung ist zum Beispiel in der japanischen Auslegeschrift SHO 54-39302 beschrieben, wonach die vertikale Bewegung eines in einem U-förmigen Rohr angeordneten Schwimmers das öffnen oder Schließen von Leitungsschaltern bewirkt, die in Form von Annäherungsschaltern an das Rohr angrenzend angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine Horizontalsteuerung von zum Beispiel einer Rotationsarbeitsmaschinc erfolgen. Jedoch sind solche U-förmigen Rohre in der Herstellung teuer und benötigen zudem einen relativ großen Installationsraum. Da die Schwimmer in dem U-förmigen Rohr außerdem klein ausgebildet sind, reagieren sie auf Schwingungen des Maschinenkörpers und sind nicht bewegungsstabil, so daß oftmals ein fehlerhafter Betrieb die Folge ist.

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 8!

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine aufgrund der Strömung von Flüssigkeit hervorgerufene übermäßige Bewegung eines Schwimmers einzuschränken und damit für größere Präzision beim Nachweis der Schräglage eines Maschinenkörpers zu sorgen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Dazu weist die erfindungsgemäße Detektorvorrichtung zum Nachweis der Schräglage eines Maschinenkörpers einen an vorgenanntem befestigten, eine Flüssigkeit enthaltenden Behälter auf, in welchem ein Schwimmer angeordnet und so ausgestaltet ist, daß dessen Auftrieb auch bei aufgrund der Schräglage des Maschinenkörpers schiefstehender Flüssigkeit im Vergleich zu dem Gewicht des Schwimmers weniger häufigen bzw. geringeren Veränderungen ausgesetzt ist, sowie eine Detektorvorrichtung zum Nachweis der Schräglage bzw. Neigung des Schwimmers.

Erfindungsgemäß kann die Rückstellkraft des Schwimmers, die aus dessen·· Auf trieb bei schief stehender Flüssigkeit resultiert, im Vergleich zu einer statischen Trägheitskraft dos Schwimmers sehr klein bemessen werden. Dadurch läßt sich eine aus der von der Strömung der Flüssigkeit gefolgten Trägheit des Schwimmers resultierende, übermäßige Bewegung des Schwimmers einschränken, so daß der Nachweis der 'Schräglage des Maschinenkörpers mit größerer Präzision erfolgen kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

COPY

Dipi.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81

Es folgt die Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht des hinteren Bereichs einer Hackmaschine mit Führersitz in Zusammenhang mit deren Maschinenkörper eine erfindungsgemäße Detektorvorrichtung zum Nachweis der Schrägstellung des Maschinenkörpers Verwendung findet;

Fig. 2 eine Schnittansicht des Bereichs in Fig.1, in dem die erfindungsgemäße Detektorvorrichtung angeordnet ist;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung verwendeten Schwimmer, wobei einige Teile abgebrochen sind;

Fig. 4 ein Längschaitt des Schwimmers gemäß Fig.3;

Fig. 5 eine Bodenansicht des Schwimmers gemäß Fig.3 und

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in der Richtung des Pfeils in Fig.2.

• ■

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimuslr. 81, D-8 München 81

— 6 —

Wie in Fig.1 gezeigt, ist eine Bodenbearbeitungsnaschdne, beispielsweise Hackmaschine, mit Führersitz in der Weise ausgebildet, daß ein rotierender Kultivator 2 mit Seitenantrieb über einen Verbindungsmechanisinus 3 in vertikaler Richtung bewegbar an der Rückseite eines Traktors 1 angeschlossen ist, so daß eine übertragung der Drehkraft von dem Traktor 1 auf den Kultivator 2 erfolgt.

Bei dem Verbindungsmechnismus 3 ist einer eines Paars von Hubarmen 4 durch einen Hydraulikzylinder 6 an eines aus einem Paar von unteren Verbindungsgliedern 5 angelenkt, und der andere der Hubarme 4 ist durch eine Stange 7 an das andere des Paars von Verbindungsgliedern 5 angelenkt. Dadurch, daß das untere Verbindungsglied durch den Zylinder 6 in Schwingbewegung versetzt werden kann und der Verbindungsmechanismus 3 an den Kultivator 2 angelenkt ist, kann letzterer hinsichtlich des Traktors 1 eine rollende Bewegung ausführen.

Wie in Fig.2 gezeigt, ist bei dem Kultivator 2 ein Gußbehälter 10 mit einer Abdeckung 9a und einem zu öffnenden Deckel 9b über Gummikissen 11 und einen Bügel an dem Maschinenrahmen 8 befestigt, so daß der Behälter 10 und der Rahmen 8 als eine Einheit schwingbar sind. Dor Bchültcr 10 woist einen Schwimmer 13 sowio ein Frostschutzmittel A mit einem"spezifischen Gewicht von 1.07 2 für einen Kühler auf.

Die Länge des Behälters 10 ist so bemessen, daß sich der Schwimmer 13 in Längsrichtung frei bewegen kann, wobei der Abstand zwischen Behälter und Schwimmer so klein wie möglich gehalten ist. Die Breite des Behälters 10 ist geringfügig größer als die Breite des Schwimmers 13, so daß die Bewegungsfreiheit des Schwimmers in dem Behälter in horizontaler Richtung gering ist. COPY

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patcnlanwiillc, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Bei Draufsicht auf den Behälter 10 ist ersichtlich, daß die inneren Ecken der beiden Längsenden des Behälters eine konkave Form S aufweisen. Der Längsschnitt des Behälters 10 zeigt, daß die unteren Bereiche der beiden Längsenden des Behälters 10 eine konkave Form S1 aufweisen (Fig. 3 und 2) .

Aus den Figuren 3 bis 6 ist ersichtlich, daß der Schwimmer 13 ungewöhnlich schmal ausgebildet ist und auf der Breitseite im rechten Winkel zur Längsseite ein im wesentlichen rechteckförmiges Querschnittsprofil aufweist. Die obere Außenfläche des Schwimmers 13 ist hinsichtlich der Breitseite im mittleren Bereich konvex ausgebildet (Fig. 6). An. den Längsenden des Schwimmers 13 sind öffnungen B ausgebildet, durch welche die Frostschutzlösung A der vorhandenen Flüssigkeit in den Schwimmer 13 gespült wird. An der Unterseite der unteren Wand weist der Schwimmer 13 eine Vielzahl von Rippen 19 auf, die in Längsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Zwischen den Rippen 19 sind öffnungen C in der unteren Wandung des Schwimmers vorgesehen.

Der Schwimmer 13 weist ein Paar von Detektor-Bereichen 14 auf, die in Form von Stahlplatten mit einem Längsabstand zwischeneinander angeordnet sind. An dem zu öffnenden Deckel 9b ist ein Paar von Annäherungsschaltorn 15 befestigt, die durch die Detektor-Bereiche 14, welche mit der Schräglage des Maschinenkörpers ebenfalls in Schräglage geschwungen werden, geschlossen bzw. geöffnet werden. Der Schwimmer ist aus Polypropylen mit einem spezifischen Gewicht von 0.90 bis 0.92 hergestellt. Ferner weist der Schwimmer hohl ausgebildete Abschnitte 13a auf, in welche durch die öffnungen B und C Frostschutzmittel A fließt. Ein Paar von Metallgewichten 16 ist in der Weise an dem Schwimmer 13 vorgesehen, daß der untere Abschnitt des Schwimmers

COPY

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

zum größten Teil in das Frostschutzmittel A getaucht ist, wobei die Oberfläche 13b des Schwimmers 13 an die Ober-fläche bzw. den Pegel 17 des Frostschutzmittels A angrenzt oder geringfügig darüber hinausragt. Der Schwimmer 13 ist daher so ausgelegt, daß dessen Rückstellkraft, die aus der Änderung seines Auftriebs zu dem Zeitpunkt resultiert, wo der Flüssigkeitspegel mit Hinblick auf den Schwimmer durch die Schräglage des Maschinenkörpers 1 nicht eben ist, im Vergleich zur Trägheitskraft oder Massenträgheit des Schwimmers 13 sehr klein wird. Im vorliegenden Beispiel sind die Gewichte 16 an der Unterseite des Schwimmers in Längsrichtung an dessen beiden Enden verteilt angeordnet.

In der Oberseite des Schwimmers 13 sind Löcher 18 vorgesehen, durch welche Luft abgeführt wird, die in die hohl ausgebildeten Bereiche 13a eindringt, die sich aufgrund der Schwenkbewegung des Maschinenkörpers über dem Flüssigkeitspegel 13a befinden. Ein Verbleiben der in den Schwimmer eintretenden Luft und ein dadurch verursachter fehlerhafter Betrieb des Schwimmers 13 läßt sich auf diese Weise verhindern.

Die in konvexer Form S2 ausgebildeten Ecken des Schwimmers 13 entsprechen im wesentlichen der konkaven Ausbildung S des Behälters 10. Somit wird der Schwimmer 13 auch dann kaum von den Innenseiten des Behälters 10 erfaßt, wenn dieser in zusammengesetzter Längs-/Breitrichtung in Schräglage geschwenkt wird.

In dem in Längsrichtung zwischen jedem hohl ausgebildeten Bereich-13a liegenden Abschnitt ist in integraler Bauweise eine Trennwand 20 vorgesehen, die eine kleine Bohrung b für die Strömung des Mittels aufweist. Auf diese Weise wird die.Strömung des Mittels in Längsrichtung in dem hohl ausgebildeten Bereich durch die kleine Boh-

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

rung b verlangsamt. Dadurch läßt sich verhindern, daß die Prostschutzlösung A aufgrund der Schwingungen des Maschinenkörpers oder dergleichen zur Öffnung B auf einer Seite eines jeden hohl ausgebildeten Bereichs 13a strömt, was sonst bewirken würde, daß die ganze Frostschutzlösung A aufgrund einer Vibration oder Erschütterung der Maschine geschüttelt wird. Da im wesentlichen der ganze Schwimmer 13 in die Prostschutzlösung getaucht ist und ein Schütteln derselben in dem Behälter 10 weitgehend vermieden wird, wird der Schwimmer 13 durch Schwingungen oder vorübergehende Schräglage des Maschinenkörpers nicht unnötig geschüttelt. Auf diese Weise wird eine Detektorvorrichtung zum Nachweis der Schräglage des Maschinenkörpers verwirklicht. Das heißt, wenn einer der beiden Schalter 15 geschlossen ist, kann die Lageveränderung und die Richtung, in der die Lage des Schwimmers entsprechend der Schräglage des Maschinenkörpers und gegenüber letztgenanntem verändert wird, nachgewiesen werden. Damit läßt sich eine über einen vorher bestimmten Winkel hinausgehende Schrägstellung und auch die Richtung, in der die Schräglage erfolgt, ermitteln.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Detektorvorrichtung mit einem Steuerventil V des Zylinders 6 verbunden, der für eine automatische Steuerung des Ventils V ausgelegt ist, so daß beide Schalter 15 der durch die Detektorvorrichtung erfaßten bzw. nachgewiesenen Schräglage entsprechend geöffnet werden. Damit kann der Kultivier- bzw. Hackvorgang selbst bei Schräglage des Traktors mit im wesentlichen konstant bleibender Furchentiefe links und rechts ausgeführt werden.

Anstatt der Prostschutzlösung A kann auch nur Wasser oder aber eine Lösung bzw. ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel A verwendet werden. COPY

Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

- 10 -

Neben Polypropylen eignen sich auch verschiedene Kunstharzarten für die Herstellung des Schwimmers 13.

Um die Rückstellkraft des Schwimmers derart klein zu bemessen, wird dieser so ausgestaltet, daß ein Eintauchen in die Frostschutzlösung A möglich ist, und Befestigungsausbildungen für die Detektor-Abschnitte 14 werden vertikal an dem Schwimmer befestigt, wobei das Volumen dieser Befestigungsausbildungen kleiner ist als das des Schwimmers, so daß der Flüssigkeitspegel an diese Befestigungsvorrichtungen angrenzt.

Die erfindungsgeraäße Detektorvorrichtung eignet sich auch zur Erfassung des Kippwinkels des Maschinenkörpers von Zug- und Baumaschinen jeglicher Art.

COPY

r ί .

Dipl.-Ing,	Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte. Cosimastr. 81, D-8 München 81	-	Abdeckung	COPY
1 ...	Traktor	zu öffnender Deckel
2 ...	Kultivator	Gußbehälter
3 ...	Verbindungsmechanismus	Gummikissen
4 ...	Paar von Hubarmen	Bügel
5 ...	Paar von Verbindungsgliedern	Schwimmer
6 ...	Hydraulikzylinder	hohl ausgebildete Abschnitte
7 ...	Stange	zu erfassende bzw. zu fühlende Bereiche
δ ...	Maschinenrahmen	Annäherungsschalter
9 ...	Gewichte
9a...	Flüssigkeitspegel
9b...	Löcher bzw. öffnungen zum Abführen von Luft
10...
11...	Trennwand
12...	Frostschutzlösung
13...	kleine Bohrung
13a..	öffnung auf der Seite von 13a
14...	Steuerventil
15...	Αρη Ort Id(AUq
16...
17...
18...
19...
20...
Ü · · ·
b · · ·
13 · · ·
ν ...
C ..\

Leerseite

ORIGINAL INSPIßTIi

COPY j

Claims (7)

1. Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

   KUBOTA LTD.

   47-go, 2-ban, 1-chome, Shikitsuhigashi,

   Naniwa-ku, Osaka-shi, Osaka-fu,

   Japan 11.940

   DETEKTORVORRICHTÜNG ZUM NACHWEIS DER SCHRÄGLAGE EINES MASCHINENKÖRPERS

   Patentansprüche

   1 J Detektorvorrichtung zum Nachweis der Schräglage eines Maschinenkörpers, gekennzeichnet durch einen Behälter (10), der an dem Maschinenkörper (1) befestigt ist, eine in dem Behälter befindliche Flüssigkeit (A), ein in der Flüssigkeit des Behälters angeordneter Schwimmer (13), der so ausgelegt ist, daß der Auftrieb dieses Schwimmers bei aufgrund einer Schräglage des Maschinenkörpers (1) schiefstehender Flüssigkeit (A) im Vergleich zum Gewicht des Schwimmers weniger häufigen bzw. gemilderten Änderungen ausgesetzt ist, und durch eine Vorrichtung (14, 15) zum Nachweis bzw. zur Erfassung der Schräglage bzw. Neigung des Schwimmers (13).
2. 2. Detektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Oberseite des Schwimmers (13) Detektor-Bereiche (14) ausgebildet sind, die zum Nachweis der Schräglage des Schwimmers dienen, und daß der Schwimmer (13) so ausgestaltet ist, daß nur die Detektor-Bereiche (14) über den Pegel (17) der Flüssigkeit (A) hinausragen.

   Dipl.-Ing. OMo Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
3. 3. Detektorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsenden des Schwimmers (13) bei Draufsicht eine konvexe Form (S2) und die inneren Ecken des Behälters (10) eine konkave Form (S) aufweisen.
4. 4. Detektorvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (13) hohl ausgebildete Bereiche (13a) aufweist, an deren Längsen- ' den jeweils öffnungen (B) vorgesehen sind, und daß in jedem hohl ausgebildeten Bereich (13a) in Längsrichtung eine Trennwand (20) angeordnet ist, die die Strömung der Flüssigkeit (A) verlangsamt.
5. 5. Detektorvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß angrenzend an beide Enden der unteren Wand des Schwimmers (13) Gewichte (16) vorgesehen sind.
6. 6. Detektorvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberfläche des Schwimmers (13) eine Vielzahl von Löchern bzw. öffnungen (18) ausgebildet ist, die mit den hohl ausgebildeten Bereichen (13a) kommunizieren und zum Abführen von Luft dienen.
7. 7. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Flüssigkeit (A) in Form einer Kühler-Frostschutzlösung vorgesehen ist.