DE3434825A1

DE3434825A1 - Einrichtung zum regeln und steuern des antriebs eines an einem landwirtschaftlichen arbeitsfahrzeug angehaengten arbeitsgeraets

Info

Publication number: DE3434825A1
Application number: DE19843434825
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. Dr. 7000 Stuttgart Hesse
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-09-22
Filing date: 1984-09-22
Publication date: 1986-04-03
Also published as: EP0175916A3; EP0175916A2; DE3571738D1; EP0175916B1

Description

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Einrichtung zum Regeln und Steuern des Antriebs eines an einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug angehängten Arbeitsgeräts

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Einrichtung be-· kannt, bei der mit Hilfe einer Reibungskupplung eine Verbindung von einer vom Motor des Schleppers angetriebenen Hauptwelle zu einer Antriebswelle für eine Zapfwelle des Schleppers hergestellt wird. Der auf die Kupplungsscheiben der Reibungskupplung einwirkende Maximaldruck ist da*- bei auf das maximal zu übertragende Drehmoment eingestellt. Dazu sind an der Hauptwelle und an der Antriebswelle Signalgeber angeordnet, die in Wirkverbindung mit einer den Anpreßdruck der Reibungskupplung bestimmenden Stelleinrichtung stehen. Die Einrichtung baut dadurch aufwendig und kompliziert. Durch den Schlupf der Reibungskupplung kann -der Antrieb und dadurch das Arbeitsgerät wieder abgeschaltet werden.

Ferner ist ein Wirbelstromsensor zur Messung des Drehmoments bekannt. Dieser ist aber bisher nur bei Kraftfahrzeugen zur Bestimmung des Fahrverhaltens benutzt worden.

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Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Drehmoment ohne eine zusätzliche Reibungskupplung übertragen und begrenzt werden kann. Es ist möglich, das Drehmoment und somit die Leistungsabgabe des Antriebs ohne direkte Berührung der Welle einfach und mit geringem Bauaufwand anzuzeigen. Die Einrichtung ist unempfindlich gegen Temperatur und Verschmutzung und dadurch für den rauhen Einsatz bei landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeugen geeignet. Die Meßfehler sind gering. Es sind auch kleine Drehmomente gut erfaßbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Einrichtung zum Regeln und Steuern des Antriebs eines an einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug angehängten Arbeitsgeräts in vereinfachter Darstellung und Figur 2 einen Längsschnitt durch einen Drehmoment sensor.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Vom Motor 10 eines Schleppers 11 wird über eine Welle .12, eine Kupplung 13, ein Getriebe lh, einen Wellenabschnitt 15 und über das Differential 16 die Hinterachse 17 des Schleppers 11 angetrieben. Ferner führt vom Getriebe lh

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über eine Zapfwellenkupplung 18 eine Zapfwelle 19 zu einem landwirtschaftlichen Zusatzgerät 20, z.B. einem Mähdrescher oder einem Ballenpresser. An der Zapfwelle 19 ist ein Drehmomentsensor 21 angeordnet, der über eine elektrische Leitung 22 mit einem Verstärker 23 verbunden ist. Von diesem führt eine elektrische Leitung 2k zu einer Steuerelektronik 25, die in Wirkverbindung mit dem Getriebe 1k und mit dem Zusatzgerät 20 oder mit der Zapfwellenkupplung 18
steht. Die Wirkverbindung der Steuerelektronik 25 mit der Zapfwellenkupplung 18 ist alleine oder zusätzlich zur
Wirkverbindung mit dem Getriebe 11* und dem Zusatzgerät 20 möglich, abhängig davon, ob das Zusatzgerät 20 geregelt
oder gesteuert werden soll. Die Steuerelektronik 25 kann
somit sowohl eine elektronische Regeleinrichtung als auch eine elektronische Steuereinrichtung sein.

Der Drehmomentsensor 21 arbeitet nach dem sogenannten
Wirbelstrommeßverfahren und ist in Figur 2 näher dargestellt. Er hat ein hülsenförmiges Gehäuse 28, das mit
Hilfe von Kugellagern 29 auf der Zapfwelle 19 gelagert
ist. Die Zapfwelle 19 ist im Bereich des Gehäuses 28 als
Torsionswelle ausgebildet. Innerhalb des Gehäuses 28 sind auf der Zapfwelle 19» sich jeweils an die Kugellager 29
anschließend, eine innere und eine äußere Schlitzhülse 30 bzw. 31 angeordnet. Die äußere Schlitzhülse 31 weist in
Längsrichtung eingefräste Schlitze 32 auf. Bei der inneren Schlitzhülse 30 sind zwei Schlitzreihen 33, 3h ausgebildet, die jeweils um "eine Schlitzbreite zueinander versetzt sind. Sie verlaufen ebenfalls in Längsrichtung der
inneren Schlitzhülse 30, wobei ihre Länge etwa der halben Länge der Schlitze 32 der äußeren Schlitzhülse 3J entsprechen. Konzentrisch zu den beiden Schlitzhülsen 30, 31 befindet sich an der Innenwandung 35 des Gehäuses 28 ein
Spulenkörper 36, auf dem zwei Spulen 37, 38 angeordnet
sind.

Wird vom Getriebe 11t· über die Zapfwelle 19 ein Antriebsdrehmoment auf das Zusatzgerät 20 übertragen, so wird die Zapfwelle 19 im Bereich des Gehäuses 28 des Drehmomentsensors 21 leicht tortiert. Dadurch wird eine Schlitzreihe 33 der inneren Schlitzhülse 30 durch die äußere Schlitzhülse 31 überdeckt, während die andere Schlitzreihe 3Ij- der inneren Schlitzhülse 30 sich öffnet, und umgekehrt. Dadurch wird in den beiden Spulen 37₅ 38 ein gegensinniges Meßsignal erzeugt, das in einer nicht dargestellten, herkömmlich bekannten Halbbrückenschaltung zu einem doppelten Ausgangssignal führt. Es wäre auch nur eine einzige Spule möglich, aber durch zwei Spulen ist eine besonders genaue und störunempfindliche Messung möglich. Alle gegensinnigen Einflüsse durch Temperatur und Störfelder werden dadurch kompensiert. Dieses Ausgangssignal wird im Verstärker 23 verstärkt und der Steuerelektronik 25 zugeleitet und dort mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Als Sollwert kann z.B. das maximal zu übertragende Drehmoment in der Steuerelektronik 25 eingestellt sein. Übersteigt nun das von der Zapfwelle 19 auf das Zusatzgerät 20 übertragene Drehmoment den vorgegebenen Sollwert, so schaltet die Steuerelektronik 25 die Übersetzung für die Zapfwelle .19 im Getriebe lU so weit zurück, bis der vorgegebene Sollwert wieder unterschritten ist. Dadurch wird eine Überlastung des Zusatzgeräts 20 verhindert .

Es ist aber möglich, daß die Steuerelektronik 25 die Zapfwellenkupplung 18 abschaltet, um so eine Überlastung des Zusatzgeräts 20 zu verhindern.

Ferner ist es auch möglich, am Zusatzgerät 20 Arbeitsvorgänge, z.B. den Bindevorgang beim Ballenpressen, in Ab-

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hängigkeit von verschiedenen Drehmoment-werten auszuführen. Dazu sind an der Steuerelektronik 25 verschiedene Sollwerte einstellbar, an denen die einzelnen Arbeitsabschnitte einsetzen. Selbstverständlich ist es dabei auch möglich, den Drehmomentverlauf über eine Anzeigevorrichtung anzuzeigen.

Claims

R. 19β09 21.9.198U Sf/Pi ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Ansprüche

1. Einrichtung zum Regeln und Steuern des Antriebs eines an einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug (11 ), insbesondere eines Schleppers, angehängten- Arbeitsgerätes (20) mit einer Steuerelektronik (25), wobei zum Regeln und Steuern das zwischen dem Getriebe ('Ik) des Antriebsfahrzeugs (11) und dem Arbeitsgerät (20) an einer Zapfwelle (19) gemessene Antriebsdrehmoment benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des Antriebsdrehmoments mindestens ein nach der Wirbelstrommeßtechnik arbeitender Sensor (21) verwendet wird. ■

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (21) ortsfest angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (21) ein hülsenförmiges Gehäuse (28) hat, das mit Hilfe von Lagern (29) auf der Zapfwelle (19) des Arbeitsfahrzeugs (1.1) angeordnet ist, daß der Sensor (21) zwei radial zueinander bewegliche Hülsen (30, 31) hat, von denen die erste Hülse (31) Längsschlitze (32) aufweist und die zweite Hülse (30) zwei Reihen von Längsschlitzen (33, 3¹O hat, die um eine Schlitzbreite zueinander versetzt sind, und daß im Bereich der Längsschlitze (32, 33, 3¹O der beiden Hülsen (30, 31) wenigstens eine Spule (37) mit einem Spulen^ körper (36) angeordnet ist.

19609k. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitze (32, 33, 3¹O der beiden Hülsen (30, 31) gleich breit sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß an der Steuerelektronik (25) verschiedene Sollwerte für unterschiedliche Arbeitsvorgänge des Arbeitsgeräts (20) einstellbar sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (25) zum Schutz des Arbeitsgeräts (20) vor Überlastung in Wirkverbindung mit der Zapfwellenkupplung (18) steht.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (25) die Zapfwellenkupplung (18) bei Überlastung des Arbeitsgeräts (20) steuert.