DE3235818A1

DE3235818A1 - Einrichtung zur steuerung der arbeitstiefe eines bodenbearbeitungsgeraetes

Info

Publication number: DE3235818A1
Application number: DE19823235818
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. Dr. 7000 Stuttgart Hesse
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-09-28
Filing date: 1982-09-28
Publication date: 1984-03-29
Also published as: FR2533409B1; FR2533409A1

Description

3.9.1982 My/Wj

ROBERT 30SCH GM3H, 7000 STUTTGART 1

Einrichtung zur Steuerung der Arbeitstiefe aines Bodenbearbeitungsgerätes

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Steuerung der Arbeitstiefe eines Bodenbearbeitungsgerätes nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Einrichtung aus der DE-PS 20 Qö 051 bekannt, bei der ein Schlepper einen vielscharigen Pflug zieht, an dessen hinteren Ende ein Stützrad angeordnet ist. Das Bedenbearbeitungsgerät ist hier als Aufsattelpflug ausgebildet, der an seinem vorderen Ende mit Hilfe eines hydraulischen Krafthebers über Unterlenker und an seines hinteren Ende über einen Hydrozylinder für die Stützradbetätigung heb- und senkbar ist, um so den Pflug in seiner Lage parallel zur Bodenoberfläche während einer Zugkraftregelung zu führen und auch parallel zur Bodenoberfläche einstellbar zu machen. Diese Einrichtung eignet sich nur für relativ lange Pflüge mit vielen Scharen und baut relativ aufwendig. AuSerdem ist hier keine Schlupfregelung vorgesehen.

Weiterhin ist aus der DE-OS 26 i+7 077 eine Einrichtung zur Steuerung der Arbeitstiefe eines Pfluges bekannt, bei der über Drehzahlgeber an einem schlupfbehafteten Rad und an einem nicht angetriebenen Rad des Schleppers der Schlupf ermittelt wird und abhängig τοπ diesem Schlupfsignal die Arbeitstiefe des Pfluges geregelt wird. Ferner sind bei dieser Einrichtung Mittel vorgesehen, die bei Überschreiten einer maximalen Einstichtiefe des Pfluges Signale erzeugen, die in der Einrichtung im Sinne einer Verringerung der Arbeitstiefe verarbeitet werden. Obwohl eine derartige Schlupfregelung relativ einfach baut, führt sie bei alleiniger Anwendung in der Praxis doch zu ungleicher Arbeitstiefe beim Pflügen. Ferner kann bei einer derartigen Schlupfregelung der Nachteil auftreten, daß die Arbeitstiefe des Pfluges bei einer Berg- oder Talfahrt des Schleppers ungleich wird. Zur Art des Pfluges sind hier keine näheren Angaben gemacht.

Ferner ist aus der DE-AS 23 15 ^08 eine Einrichtung zur Steuerung der Arbeitstiefe des Pfluges bekannt, bei der an einem Schlepper ein Anbaupflug mit einem hinteren Stützrad angelenkt ist. Mit Drehzahlgebern an Stützrad und am hinteren, angetriebenen Schlepperrad wird hier der Schlupf ermittelt und über elektronische Speicher und Rechengeräte verarbeitet, um abhängig von den ermittelten Schlupfwert en eines vorhergehenden Arbeitsganges die hinterste Pflugschar zu Beginn eines neuen Arbeitsganges eventuell auszuheben und damit die Arbeitsbreite des Pfluges zu steuern. Diese Einrichtung baut relativ aufwendig und zeigt keine Tiefenregelung, sondern lehrt nur die Regelung der Arbeitsbreite. Auch findet während eines Arbeitsganges keine unmittelbare Schlupf-

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regelung statt. Ferner kann mit dieser Einrichtung der Einfluß von Berg- und Talfahrt des Schleppers auf die Arbeitstiefe beim Pflügen nicht berücksichtigt werden. Weiterhin werden bei einem derartigen Anbaupflug mit Stützrad je nach Sollwerteinstellung vom Stützrad verschieden große Stützlasten aufgenommen. Dies widerspricht dem Sinn der eigentlichen Regelung, führt zu unnötiger Entlastung der Triebachse des Schleppers und hat einen Rollwiderstand des Stütsrades zur Folge.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Steuerung der Arbeitstiefe eines Bodenbearbeitungsgerätes mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie bei relativ einfacher Bauweise eine möglichst konstante Arbeitstiefe erlaubt und den Schlupf der Triebräder auf einem vorbestimmten Wert begrenzt. Sie vereinigt die Vorteile der vorbekannten Lösungen weitgehend in sich und ermöglicht ein Pflügen mit hohem Wirkungsgrad und schützt den Schleppermotor vor Überlastung.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. So läßt sich diese Einrichtung besonders vorteilhaft einsetzen, wenn das Bodenbearbeitungsgerät gemäß Anspruch 2 als Anbaupflug ausgebildet ist. In zweckmäßiger Weise kann durch eine Ausbildung gemäß Anspruch ^ der Einfluß einer Berg- oder Talfahrt des Schleppers auf die Arbeitstiefe des Pfluges kompensiert werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 in Seitenansicht einen Schlepper mit angelenktem Anbaupflug mit der Einrichtung zur Steuerung der Arbeitstiefe des Pfluges und Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei welchem der Einfluß von Berg- und Talfahrt des Schleppers auf die Arbeitstiefe des Pfluges kompensiert wird.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Figur 1 zeigt einen Schlepper 10 mit einem an dessen Gehäuse befestigten Dreipunktgestänge 11, das in üblicher Weise durch einen hydraulischen Kraftheber 12 betätigbar ist. An einen Oberlenker 13 und zwei Unterlenkern lh ist ein als Drehpflug ausgebildeter Anbaupflug 15 heb- und senkbar angeschlossen. Der Anbaupflug 15 hat einen Rahmen 16, an dessem hinteren Ende ein Stützrad 17 angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist das Stützrad IT auf einem am Rahmen 16 befestigten Schwenkhebel 18 gelagert der durch einen zwischen Schwenkhebel 18 und Rahmen 16 geschalteten Hydrozylinder 19 "verstellbar ist. Stützrad 1T₅ Schwenkhebel 13 und Hydrozylinder 19 bilden zusammen die Stützrad-Anordnung 21. Ferner ist am Anbaupflug 15 für die Pflugdrehung ein Hydromotor 22 angeordnet.

Der Kraftheber 12, der Hydrozylinder 19 sowie der Hydromotor 22 sind über Hydroleitungen 23, 2k bzw. 25 mit einer elek-"crohydraulischen Steuervorrichtung 2β verbunden, die ebenfalls Teil einer Hydraulikanlage 27 ist. Über die Steuer-

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vorrichtung 26 sind die angeschlossenen hydraulischen Verbraucher 12, 19» 22 einsein ansteuerbar. Die Steuervorrichtung 26 ihrerseits erhält ihre Befehle von einem elektrischen Steuergerät 28, das seinerseits über ein Bedienteil 29 angesteuert wird.

Das elektrische Steuergerät 28 mit dem zugeordneten Bedienteil· 29 sowie die Hydraulikanlage 27 bilden Teile einer Einrichtung 31 zur Steuerung der Arbeitstiefe des Pfluges 15· Dazu beeinflußt das elektrische Steuergerät 28 die elektrohydraulische Steuervorrichtung 26 in Abhängigkeiten von Signalen des Bedienteils 29 und verschiedener Parameter der Einrichtung 3", wozu ein erster Eingang 32 des Steuergeräts 28 Signale von einem ersten Drehzahlgeber 33 erhält, der dem Stützrad IT zugeordnet ist. Ferner steht ein zweiter Eingang 3^ des Steuergeräts 28 mit einem Meßwertgeber 35 in Verbindung, der am Hydro— zylinder 19 angeordnet ist und von der Arbeitstiefe des Anbaupfluges 15 abhängige Signale liefert. Ein dritter Eingang 36 am Steuergerät 28 erhält Signale von einem zweiten Drehzahlgeber 3Tj äer einem angetriebenen, schlupfbehaftet en Hinterrad 38 des Schleppers 10 zugeordnet ist.

Die Wirkungsweise der Einrichtung 31 zur Steuerung der Arbeitstiefe des Anbaupfluges 15 wird wie folgt erläutert, wobei nur soweit auf deren Funktion eingegangen wird, als zum Verständnis der Erfindung notwendig ist. Es sei davon ausgegangen, daß der Schlepper 10 den am Dreipunktgestänge 11 angelenkten Anbaupflug 15 mit im Erdreich eingetauchten Pflugscharen hinter sich herzieht, wobei das Stützrad 1T auf dem Boden abrollt. Die relative Lage des Stützrades 17 zum Rahmen ¹6 des Anbau-

pfluges 15 ist ein Maß für die Arbeitstiefe der Pflugschare; der Meßwertgeber 35 meldet daher zur Arbeitstiefe des Anbaupfluges 15 proportionale Istwert signale an das elektrische Steuergerät 28. Zugleich gibt eine Bedienungsperson über das Bedienteil 29 dem Steuergerät 28 einen gewünschten Sollwert für die Arbeitstiefe ein. Das Steuergerät 28 vergleicht die Istwert- und Sollwert-Signale miteinander und steuert über die elektrohydraulisehe Steuervorrichtung 26, den Kraftheber und das Dreipunktgestänge 11 den Anbaupflug 18 derart, daß die Regelabweichung zu Null wird. Die Schare des Anbaupfluges I5 werden somit in konstanter Arbeitstiefe gehalten, so daß auch bei unterschiedlicher Bodenbeschaffenheit große Tiefenschwankungen vermieden werden.

Gleichzeitig mit der Regelung der Arbeitstiefe des Anbaupfluges 15 melde't der erste Drehzahlgeber 33. ein geschwindigkeit sabhängiges Signal an das elektrische Steuergerät 28. Diese Signale sind abhängig von der Drehzahl des nicht angetriebenen und daher schlupflos laufenden Stützrades 17. Zugleich meldet auch der zweite Drehzahlgeber 37 ein geschwindigkeitsabhängiges Signal an das Steuergerät 28, wobei diese Signale vom angetriebenen und daher schlupfbehafteten Hinterrad 38 stammen. Aus den Signalen am ersten (32) und dritten Eingang (36) ermittelt das Steuergerät 28 den jeweiligen Schlupf des angetriebenen Hinterrades 38. Dieses Schlupfsignal wird ständig mit einem am Bedienteil 29 vorgegebenen Sollwert für den Schlupf verglichen. Übersteigt nun das laufend ermittelte Schlupfsignal den vorgegebenen Wert, 30 schaltet das elektrische Steuergerät 28 um, wobei als Regelgröße anstelle der lageabhängigen Signale des Meßwertgebers 35 das Schlupfsignal verwendet wird. Bei überhöhtem

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Schlupf bewirkt die Steuervorrichtung 2ό über den Kraftheber 12 ein Ausheben des Anbaupfluges 15₅ wodurch die Zugkraft verringert und damit auch der Schlupf der Triebräder gesenkt wird. Die Arbeitstiefe des Anbaupfluges 15 wird somit als Regelgröße zur Konstanthaltung des G-renzschlupfes benutzt. Unterschreitet der Schlupfwert beim Ausheben des Anbaupfluges 15 den vorgegebenen, entsprechenden Sollwert um einen bestimmten Betrag, so schaltet das elektrische Steuergerät 28 automatisch wieder um von Schlupfregelung auf eine Tiefenregelung abhängig von den Signalen des Meßwertgebers 35·

Mit vorliegender Stützrad-Anordnung 21 wird somit durch den ersten Drehzahlgeber 33 die Drehzahl und durch den Meßwertgeber 35 die Lage des Stützrades 1J relativ zum Rahmen i6 erfaßt und damit die Geschwindigkeit des Anbaupfluges 15 und dessen Arbeitstiefe ermittelt, wodurch eine kombinierte Schlupf-Tiefenregelung ermöglicht wird.

Die Figur 2 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel einen Teil einer zweiten Einrichtung 5O₅ die sich von derjenigen nach Figur 1 wie folgt unterscheidet, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen verwendet werden. Auf dem Schlepper 10 ist zusätzlich ein Neigungssensor 51 angeordnet, der seine Signale an einen vierten Eingang 52 des elektrischen Steuergeräts 28 meldet. Der lieigungssensor 51 mißt bei Berg- und Talfahrt des Schleppers 10 die Steigung in Fahrtrichtung und gibt ein dazu proportionales Signal an das Steuergerät 28. Im elektrischen Steuergerät 28 wird dieses neigungsabhängige Signal zur Korrektur des Sollwertes vom Bedienteil 29 während der Schlupfregelung aufgeschaltet. Arbeitet die Arbeitstief enregelung abhängig vom Schlupf des Hinterrades 3Ö,

1 r. λ ^

so vird bei einer Berg- oder Talfahrt des Schleppers 10 der Einfluß der Steigung in Fahrtrichtung auf die Arbeitstiefe des Anbaupfluges 15 kompensiert. Die Signale des ileigungssensors 51 sind somit nur während der Schlupfregelung wirksam, nicht jedoch während der Regelung der Arbeitstiefe abhängig von Signalen des Meßwertgebers 35-

Selbstverständlich sind Änderungen an den gezeigten Ausführungsbeispielen möglich, ohne vom C-edanken der Erfindung abzuweichen. So kann das lageabhängige Signal für die Arbeitstiefe des Anbaupfluges 15 auch in anderer Weise von der Stützrad-Ancrdnung 21 gewonnen werden, indem z.B. der Winkel zwischen dem Rahmen 16 und dem Schwenkhebel 18 ermittelt wird. Ferner ist es möglich, die gezeigte Schlupf-Tiefenregelung mit weiteren Regelungsarten zu kombinieren. So kann z.B. die Stützradlast durch Regelung des Druckes im Hydrozylinder 19 zugleich auf einen konstanten Wert gesteuert werden. Der I'ieigungssensor kann seinen kompensierenden Einfluß auf Schwankungen der Arbeitstiefe bei 3erg- und Talfahrt des Schleppers 10 auch dann gut ausüben, wenn zur Beeinflussung der Regelgröße das Drehmoment des Schleppermotors mit herangezogen wird.

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Leerseite

Claims

η. χ Π 3.9·1932 My/Wl ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1 Ansprüche

1. Einrichtung zur Steuerung der Arbeitstiefe eines Bodenbearbeitungsgerätes, das über einen hydraulischen
Kraftheber in der Höhe verstellbar an einer Zugmaschine angelenkt ist und ein hinteres Stützrad aufweist, dessen Lage zum Rahmen des Bodenbearbeitungsgerätes mittels eines Hydrozylinders höhenverstellbar ist, wobei Kraftheber und Hydrozylinder mit einer Hydraulikanlage in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrad-Anordnung (21) zur Bildung einer Regelgröße für die Arbeitstiefenregelung des Geräts (15) einen Meßwertgeber
(35) aufweist und dem Stützrad (17) ein erster Drehzahlgeber (33) und einem angetriebenen, schlupfbehafteten
Rad (38) der Zugmaschine (10) ein zweiter" Drehzahlgeber (37) zugeordnet sind, die miteinander ein Schlupfsignal bilden, und daß ein Steuergerät (28) angeordnet ist, das bei Erreichen einer vorbestimmten Größe des Schlupfsignals von der Arbeitstiefenregelung abhängig von Signalen des Meßwertgebers (35) auf eine Schlupfregelung umschaltet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenbearbeitungsgerät ein insbesondere als Drehpflug ausgebildeter Anbaupflug (15) ist, der über ein
Dreipunktgestänge (11) an einem Schlepper (10) heb- und senkbar angeschlossen ist.

η η --ι

■Out

3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale des Drehzahlgebers (33, 37) und des Meßwertgebers (35) einem elektrischen Steuergerät (28) eingegeben werden, das mit einer elektrohydraulischen Steuervorrichtung (26) in Wirkverbindung 3-teht.

k. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zugmaschine (10) ein Neigungssensor (51) angeordnet ist, dessen von der Steigung in Fahrtrichtung abhängige Signale während der Schlupfregelung in einer die Einflüsse von Berg- und Talfahrt auf die Arbeitstiefe des Bodenbearbeitungsgeräts (15) kompensierenden Weise in der Einrichtung (50) wirksam werden (Figur 2).

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