DE4126515A1 - Hubvorrichtung fuer baugruppen an landwirtschaftlichen maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung zum Heben und Senken einer um eine Drehachse schwenkbar an einer Basisein­ heit gelagerten Maschinenbaugruppe bestehend aus einem hydraulischen Hubzylinder und einem das Gewicht der Baugruppe abfedernden Federelement, dessen Federkraft mittels einem oder mehreren Spannzylinder(n) veränderbar ist.

Derartige Hubvorrichtungen finden bevorzugt in landwirt­ schaftlichen Maschinen wie Mähdreschern, Schwadmähern, Kartoffel- und Rübenroder und dergleichen Anwendung.

Die Erfindung wird nachfolgend stellvertretend für alle der­ artigen Maschinen anhand eines Mähdreschers mit schwenkbar gelagertem Schneidtisch näher beschrieben.

Der Schneidtisch eines Mähdreschers muß beim Betrieb dieser Maschine in vielen Fällen so über den Boden geführt werden, daß er sich nicht in den Boden eingräbt, andererseits aber auch sich mit einem Restgewicht auf den Boden abstützt, daß er sich bei Bodenunebenheiten nicht abhebt, sondern diesen Bodenunebenheiten folgt und das Getreide in gleichbleibender Höhe abschneidet.

In der Praxis ergeben sich leider immer wieder Schwierigkeiten, den Schneidtisch, welcher an dem Mähdrescher um eine in der Regel horizontale Achse schwenkbar gelagert ist, in der vor­ stehend beschriebenen Weise über den Boden zu führen. Der größte Teil seines Gewichtes wird von einem oder mehreren Hydraulikzylindern getragen, die einerseits am Schneidtisch und andererseits am Fahrgestell gelenkig gelagert sind und eine Höheneinstellung des Schneidtisches ermöglichen. Um nun den Schneidtisch mit einem Restgewicht so über den Boden zu führen, daß er den Bodenunebenheiten folgt ohne sich darin einzugraben, verwendet man Federelemente der unterschied­ lichsten Art. Am gebräuchlichsten ist es, direkt im Druck­ medium, welches den Hydraulikzylinder betätigt, eine Federung anzuordnen. Dieselbe besteht dabei aus einem Gasvolumen bestimmter Größe, welches in das Hydrauliksystem einge­ schaltet ist und durch die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit komprimiert wird. Läßt der Druck im Hydrauliksystem nach, wenn beispielsweise der Schneidtisch über eine Bodenwelle fährt, dann sorgt das unter Druck stehende Gasvolumen dafür, daß auch ohne Betätigung des Hubventils der größte Teil des Schneidtischgewichtes über den oder die Hydraulikzylinder am Fahrgestell und nur ein Restgewicht auf dem Boden abgestützt wird.

Der Nachteil eines solchen im Hydrauliksystem angeordneten hydropneumatischen Druckspeichers besteht darin, daß diese Federung eine sehr steile Federkennlinie besitzt, d. h. der hydraulische Druck läßt bereits bei geringem Hochschwenken des Schneidtisches merklich nach, so daß sich das auf dem Boden abstützende Restgewicht stark erhöht und somit der Schneidtisch sich leicht in den Boden eingräbt.

Um die Federkennlinie flacher zu halten, müßte ein Druck­ speicher mit einem sehr großen Volumen eingebaut werden. Die­ ser aber hat den Nachteil, daß der Schneidtisch nicht nur nach oben federt, sondern auch in der entgegengesetzten Richtung, also nach unten einfedert, wenn eine zusätzliche Belastung, zum Beispiel einlaufendes Stroh, auf den Schneid­ tisch einwirkt. Dies ist sehr unerwünscht. Die Bestrebungen gehen also dahin, den Schneidtisch nur nach oben mit möglichst flacher Federkennlinie ausfedern zu lassen, nach unten aber nach Möglichkeit an einem nicht einfederbaren und trotzdem verstellbaren Punkt zu arretieren.

In der Praxis ist es beispielsweise erwünscht, den Schneidtisch auf einer Höhe von etwa 20 cm über dem Boden einzustellen, wobei er nach unten nicht einfedert, andererseits jedoch ohne großen Kraftaufwand nach oben ausfedern kann.

Mit den Druckspeichern der bisher bekannten Bauart als Membran- oder Blasenspeicher ist dies nicht zu erreichen und darüber hinaus ergibt sich mit dieser bisher bekannten Bauart noch die zusätzliche Schwierigkeit, daß der Gasdruck des Druckspeichers möglichst genau auf das Gewicht des Schneidtisches abgestimmt werden muß. Das Einstellen des Gasdruckes kann aber nur mit Hilfe geeigneter Geräte in einer entsprechend eingerichteten Werkstätte geschehen, da das verwendete Gas, in der Regel Stickstoff, unter sehr hohem Druck steht. Eine Regulierung des Gasdruckes ist beim praktischen Betrieb auf dem Feld nicht möglich. Da der Gasdruck darüber hinaus starken Veränderungen unterworfen ist, wenn sich Temperaturschwankungen ergeben, ist eine optimale Einstellung kaum zu verwirklichen, es sei denn, man könnte den Gasdruck jeweils auf dem Felde den gegebenen Veränderungen bzw. Erfordernissen anpassen.

In der eigenen älteren Patentanmeldung P 25 02 666.8 ist eine hydraulische Abfederung beschrieben, die die erwähnten Nachteile vermeidet, indem ein Steuerzylinder zwischen Hubzylindern und Druckspeicher geschaltet ist. Dadurch ist es möglich, den Abfederungsdruck zu verstellen und die Einfederbarkeit des Schneidtisches nach unten zu sperren, obwohl die Ausfederbarkeit nach oben voll erhalten bleibt.

Obwohl sich die Ausführung nach der erwähnten eigenen Anmeldung in der Praxis sehr gut bewährt hat, zeigen sich einige Nachteile, die bei der hydraulischen Abfederung des Schneidtisches nicht zu umgehen sind.

Diese Nachteile bestehen in der Hauptsache darin, daß zum einen für jeden Federungsvorgang die Losbrech- und Reibkräfte von mehreren unter Druck stehenden Hydraulikzylindern über­ wunden werden müssen und zum anderen der Hebevorgang beim plötzlich notwendigen Anheben des Schneidtisches dadurch verzögert wird, daß sich der Steuerzylinder erst füllt, wenn in Bodenkontakt mit dem Schneidwerk gearbeitet wird und bereits eine Ausfederung stattgefunden hat.

Um die genannten Nachteile zu umgehen, bleibt nur die Möglich­ keit, den Schneidtisch über mechanische oder pneumatische Federelemente abzufedern, die ohne den Umweg über die Ab­ federung des Druckmediums arbeiten, damit keine Losbrech­ kräfte in den Zylindern zu überwinden sind.

Obwohl bereits verschiedene Konstruktionen dieser Art bekannt geworden sind, ist eine allseits befriedigende Lösung bisher noch nicht gefunden worden. Die einfachste Art der mechanischen Abfederung besteht darin, zwischen Schneidtisch und Hub­ zylinder eine Schraubenfeder anzuordnen. Diese Schrauben­ feder aber muß genau auf das Gewicht des Schneidtisches ab­ gestimmt sein. Sie muß sich, sobald der Schneidtisch über den Boden angehoben ist, blockieren, d. h. soweit zusammen­ drücken, daß Federwindung an Federwindung anliegt und somit der Schneidtisch nach unten nicht einfedern kann. Nach oben aber muß die Federkraft voll zur Verfügung stehen. Da für die einwandfreie Arbeit auf dem Feld das eingangs erwähnte leichte Ausfedern Voraussetzung ist, muß die Federkennlinie sehr flach sein. Dies führt zu sehr großen Schraubenfedern, die dann auch noch für jeden Mähdrescher entsprechend des unter­ schiedlichen Gewichtes der verschiedenen Schneidtischaus­ führungen individuell ausgelegt werden müssen, was zu einer Vielzahl von Federausführungen führt. Auch hat diese Art der Abfederung den Nachteil, daß bei Straßenfahrt die Federung nicht aufgehoben bzw. begrenzt oder reduziert werden kann, was zu großen Schwingungen des Schneidtisches bei der Fahrt auf unebenen Feldwegen führt.

Da die Feder nur vom Gewicht des Schneidtisches zusammenge­ drückt werden kann, ist es darüber hinaus nicht möglich, diese Federungsart bei Mähdreschern mit abnehmbaren Schneidtischen zu verwenden. Fehlt nämlich das Gewicht des Schneidtisches, so dehnen sich die Federn so weit aus, daß der Schneidtisch nicht wieder angekoppelt werden kann.

Um diese Nachteile zu umgehen, werden Federn so angeordnet, daß sich das Gewicht des Schneidtisches nur dann auf die Federn abstützt, wenn der Schneidtisch abgesenkt wird. Mit einem Ende stützt sich die Feder an einem Gegenlager auf dem Zylinderrohr des Hubzylinders und mit dem anderen Ende an einem Gegenlager auf der Kolbenstange ab, wobei mindestens ein Gegenlager zur passenden Einstellung der Feder mittels Gewinde oder einem Spannbund axial verstellbar ist.

Der Nachteil dieser Konstruktionsart besteht zum einen darin, daß auch hierbei sehr große Federn mit entsprechend flacher Federkennlinie verwendet werden müssen, um einen erwünschten großen Federweg des Schneidtisches zu Verfügung zu haben, zum anderen aber darin, daß die Federeinstellung zum An- und Abkoppeln des Schneidtisches von Hand verstellt werden muß, damit sich der Förderkanal des Mähdreschers auch ohne das Gewicht des Schneidtisches für diesen Koppelungsvorgang weit genug absenken läßt. Das wiederum erfordert zuviel der während der Ernte besonders kostbaren Zeit.

Die Feder selbst kann während der Mäharbeit nicht entsprechend den Erfordernissen eingestellt werden, dadurch ändert sich die Federkraft je nach eingestellter Tischhöhe zu stark.

Um den notwendigen Spannweg für diese Art Abfederung zu er­ halten, muß die Kolbenstange in ganz eingefahrendem Zustand immer noch um einen beträchtlichen Betrag aus dem Hubzylinder herausragen. Dies bedingt eine wesentlich längere Bauart des Zylinders, um entsprechende Hubhöhen zu ermöglichen. Diese längere Bauart beeinträchtigt aber die erwünschte kurze Anlenkung der Schneidtische, so daß konstruktive Nachteile in Kauf genommen werden müssen.

In einer weiter bekannten Ausführungsform der Schneidtisch­ abfederung durch mechanische Federn ist der Schneidtisch nicht gegenüber dem Hubzylinder abgefedert, sondern dieser wird in die Federung so einbezogen, daß Schneidtisch und Hubzylinder gegenüber dem Fahrgestell abgefedert sind. Dieses hat zwar den Vorteil, daß bei der Federarbeit keine Losbrech­ kräfte zu überwinden sind, hat aber den Nachteil, daß die Feder dauernd entsprechend dem Schneidtischgewicht vorge­ spannt ist.

Wird das Schneidtischgewicht durch Zusatzeinrichtungen wie Rapsvorsätze, Einrichtungen zur Sonnenblumenernte o. ä. ver­ ändert, muß auch die Spannkraft der Feder manuell verändert werden. Das geschieht in den meisten Fällen durch Spann­ schrauben, die aber fegen der notwendigen großen Federkraft unter enormer Spannung stehen und ein erheblicher Kraft­ und Zeitaufwand erforderlich ist um diese Spannschrauben zu verstellen. Selbstverständlich kann diese Verstellung auch nicht während der Einsatzzeit der Maschine erfolgen.

In einem Ausführungsbeispiel der eigenen früheren Patentan­ meldung P 24 18 232.9 ist eine pneumatische Abfederung be­ schrieben, bei der der hydraulische Hubzylinder gegenüber dem Fahrgestell durch einen pneumatischen Membranzylinder abgefedert ist. Der Durchmesser des Membranzylinders ist dabei wesentlich größer als der Durchmesser des Hubzylinders und kann dadurch im Gegensatz zur direkten Abfederung des Hydraulikmediums durch pneumatische Druckspeicher, mit niedrigerem Druck betrieben werden. Dieser niedrige Druck hat den Vorteil, daß atmosphärische Luft als Druckmedium verwendet werden kann und der Druck im Druckspeicher durch herkömmliche Kompressoren, wie sie in LKW′s, Tankstellen und Werkstätten verwendet werden, verändert werden kann.

Da aber Mähdrescher und andere Arbeitsmaschinen in der Regel nicht über eine Kompressoranlage verfügen, kann der einmal festgelegte Abfederungsdruck nicht während der Arbeit ver­ ändert werden. Aber selbst bei Vorhandensein eines Kompressors dauert eine schnellgewünschte Erhöhung des Abfederungsdruckes zu lange, da der Druck des gesamten Speichervolumens erhöht werden muß.

In der eigenen älteren Patentanmeldung P 27 28 199 ist eine Hubeinheit beschrieben, bei der ebenfalls die Entlastungs­ feder zwischen Fahrgestell und Zylindereinheit angeordnet ist. Die Zylindereinheit besteht dabei aus dem eigentlichen Hub­ zylinder und einem um den Hubzylinder angeordneten Spann­ zylinder bei dem der Hubzylinder gewissermaßen als Spann­ zylinder dient. Die Vorspannung der Feder kann dadurch mit entsprechenden Steuerelementen hydraulisch verstellt werden. Das Gewicht des Schneidtisches stützt sich dabei über den Hubzylinder, den Spannzylinder und die Feder auf dem Fahr­ gestell ab. Das Ausfedern des Schneidtisches wird dabei dadurch ermöglicht, daß sich die Zylindereinheit in einem am Fahrgestell installierten Lagerbock axial um einen Betrag verschieben kann. Dieser axiale Weg aber muß begrenzt sein, sonst schwingt der Schneidtisch beispielsweise bei der Fahrt auf einem holprigen Wirtschaftsweg sehr stark.

In Verbindung mit der eigenen älteren Patentanmeldung P 25 29 160.5 in der eine Schaltung beschrieben ist, bei der die Längenveränderung einer Feder entsprechende Schalt­ funktionen auslöst, die dem Hubzylinder Druckmedium zu- bzw. abführt, kann der Federweg mit nur kleiner Federkraft­ veränderung sehr weit ausgelegt sein. Der Nachteil dieser Einheit besteht aber darin, daß eine aufwendige Führung der Hubzylindereinheit am Fahrgestell notwendig ist, die auch entsprechend mit Schmierstoff gewartet werden muß.

Der größte Nachteil aber besteht darin, daß, wie oben erwähnt, der Schneidtisch bei Straßenfahrt um einen Betrag schwingen kann, vor allen Dingen aber eine Hubverzögerung hat, die entsprechend dem vorgegebenen axialen Federweg der Hubeinheit sein kann, wenn der Schneidtisch in Bodenkontakt läuft. Das ist besonders nachteilig, wenn wegen eines plötz­ lichen Hindernisses der Fahrer den Schneidtisch plötzlich anheben muß, dieser aber erst reagiert, wenn die Hubeinheit den, von der oben erwähnten Führung vorgegebenen axialen Weg, durchgeführt hat.

Ausgehend von diesem vorstehend abgehandelten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine hydraulische Hubeinheit zu schaffen, bei der die Federspannung ent­ sprechend der Federarbeit hydraulisch variiert werden kann, ohne daß dabei aufwendige axiale Lagerungen erforderlich sind und beim gewünschten Anheben des Schneidtisches keine Zeitverzögerung entsteht.

Die Hubeinheit soll ferner geeignet sein mit entsprechenden Kommandos, die unterschiedlichsten Abstände des Schneid­ tisches zum Boden und die unterschiedlichsten Bodenauflage­ gewichte bei der Führung des Schneidtisches nach der Boden­ korrektur einzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einer Hub­ vorrichtung der eingangs definierten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Federelement mit dem sich in Reihe anschließenden Spannzylinder die Hubzylinder-Kolbenein­ heit überbrückend angeordnet ist.

Es hat sich dabei als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn das Federelement sich mit einem Ende am Spannzylinder und mit seinem anderen Ende an der Kolbenstange des Hubzylinders abstützt.

Dabei kann die Längenveränderung des Federelementes, die bei der Federarbeit auftritt und/oder die durch die Feder­ arbeit hervorgerufene Druckdifferenz am Spannzylinder über geeignete Steuerimpulse Druckmittel in den Spannzylinder einlassen bzw. daraus entlassen.

In bezug auf die Anordnung des Spannzylinders hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn derselbe den Hub­ zylinder koaxial umgreifend angeordnet ist.

Auf diese Weise läßt sich die erfindungsgemäße Hubvor­ richtung besonders raumsparend ausbilden.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind zwei oder mehr Spannzylinder zusammen mit dem Federelement die Hubzylinder-Kolbeneinheit überbrückend angeordnet.

Selbstverständlich kann der Spannzylinder mit dem Feder­ element auch neben dem Hubzylinder zwischen Fahrgestell und Schneidwerk angeordnet sein, um auf diese Weise die Hubzylinder-Kolbeneinheit zu überbrücken.

Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung bewirkt der bzw. bewirken die Spannzylinder durch Zu- bzw. Abführen von Druckmedium daß die durch Federarbeit bewirkte Längenveränderung des Federelementes ausgeglichen wird, sobald ein bestimmter Wert der Längenveränderung überschritten wird.

Es hat sich dabei als sehr zweckmäßig erwiesen, wenn das Zu- bzw. Abführen von Druckmedium in bzw. aus dem oder den Spannzylinder(n) durch eine Längenmeßschalteinheit gesteuert wird.

Gemäß einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Zu- bzw. Abführen von Druckmedium in bzw. aus dem oder den Spannzylinder(n) vom jeweils in den Spannzylin­ dern herrschenden hydraulischen Druck gesteuert, wofür ein entsprechend ausgebildeter Drucksensor in dem Hydraulik­ system der oder des Spannzylinder(s) vorgesehen ist.

Wie weiter unten beschrieben, ergeben sich durch die Erfin­ dung, die es ermöglicht den Hubzylinder bei der Führung des Schneidtisches nach der Bodenkontur drucklos bzw. nur mit dem Rücklaufdruck des hydraulischen Systems zu beaufschlagen, wobei nur ein Restgewicht als Bodenauflagedruck die Führung übernimmt, eine Reihe von Vorteilen bei der Steuerung des Schneidtisches.

An Hand der Zeichnungen werden die Vorteile näher erläutert. Zum besseren Verständnis werden dabei die Nachteile der bisherigen Hubeinrichtung nach der eigenen älteren Patent­ anmeldung P 27 28 199.8 und die Vorteile der erfindungsge­ mäßen Hubeinrichtung gegenübergestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Seitenansicht eines Mähdreschers mit schwenkbar gelagertem Schneidtisch und einer bekannten Hubeinrichtung,

Fig. 2 eine Hubeinrichtung nach der eigenen älteren Patentanmeldung P 27 28 199.8,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Hubvorrichtung mit einem, den Hubzylinder umgreifenden Spannzylinder,

Fig. 4 eine Hubvorrichtung mit zwei, den Hubzylinder flankierenden Spannzylindern,

Fig. 5 einen elektro-hydraulischen Funktions- bzw. Schaltplan.

Nach Fig. 1 ist an der Basiseinheit 1 eines Mähdreschers der Schneidtisch 2 über den Förderkanal 3 bei 4 schwenkbar ge­ lagert. An der Übergangsstelle 5 zwischen Schneidtisch und Förderkanal ist die Hubeinrichtung 6 mit der Kolbenstange 7 angelenkt und der Hubzylinder 8 bei 9 am Fahrgestell 10 befestigt.

Wenn sehr tief gemäht werden muß, beispielsweise bei Lager­ getreide, soll sich der Schneidtisch 2 auf den Boden auflegen. Jedoch nur mit einem Restgewicht, da sich bei zu hohem Gewicht, der Schneidtisch in den Boden gräbt bzw. Erde vor sich her­ schiebt. Dieses Restgewicht muß also möglichst gering sein und wird daher in den meisten Fällen von einer Feder 11 be­ stimmt.

In Fig. 2 ist eine Hubeinheit nach der eigenen älteren Patentanmeldung P 27 28 199.8 dargestellt, bei der die Feder 11 durch einen Spannzylinder 12 verstellt werden kann. Am Fahrgestell ist der Lagerhalter 13 bei 9 schwenkbar ge­ lagert. Gegen diesen Lagerhalter stützt sich die Feder 11 mit einem Ende ab. Im Lagerhalter 13 ist der Hubzylinder 14 solcherart gelagert, daß sich dieser axial um einen Betrag verschieben kann. Dieser axiale Betrag entspricht dem zur Verfügung stehende Federweg der Hubeinheit. Muß die Feder wegen sich ändernder Gewichte des Schneidtisches, wie dies durch Zusatzgeräte wie Rapsvorsätze, Pick-up-Walzen und ähnliches verursacht wird sich ändernde Kräfte aufnehmen, wird der um den Hubzylinder 14 installierte Spannzylinder 12 dadurch ver­ stellt, daß in den Druckraum 16 Druckmedium ein- bzw. abge­ geben wird.

In der Zeichnung nach Fig. 2 hat die Feder 11 die Hub-Spann­ zylindereinheit gegenüber dem Lagerbock 13 ganz in Richtung B bewegt. Der mit einem größeren Durchmesser versehene Fuß 17 des Hubzylinders 14 hat sich ganz an die ringförmige Schulter 18 des Lagerbockes 13 angelegt. Bei 19 ist der Schneidtisch angelenkt, der, angenommen, fest auf dem Boden aufliegt. Wird jetzt dem Druckraum 20 Druckmedium zugeführt, fährt die Kolbenstange 21 aus und das Gewicht des Schneidtisches stützt sich über den Anlenkpunkt 19 auf den Hubzylinder, über das Druckmedium im Druckraum 16 auf den Spannzylinder 12, und über den am Spannzylinder axial arretierten Flansch 22 auf die Feder 11 ab. Ist diese Feder entsprechend dem Gewicht des Schneidtisches optimal eingestellt, wird die Feder 11 gerade soweit zusammengedrückt, daß sich der Fuß 17 des Hubzylinders gerade an die Stützfläche 23 des Lagerbockes anlegt, wenn der Schneidtisch die Bodenberührung verläßt. Wird der Schneid­ tisch mit einem Restgewicht auf den Boden aufgelegt, indem Druckmedium aus dem Druckraum 20 des Hubzylinders abgelassen wird, verläßt der Hubzylinderfuß wieder die Anlagefläche 23. Wird der Schneidtisch mit der beschriebenen optimalen Feder­ vorspannung über den Boden geführt, so ergibt sich durch die unvermeidlichen Bodenunebenheiten eine dauernde axiale Bewegung des Fußes 17 im Lagerbock 13.

Die ebenfalls auftretende, ständige Längenänderung der Feder 11 und der sich analog dazu verändernde Abstand des Flansches 22 zu dem Druckring 24, kann dabei über ent­ sprechende Schalter, Potentiometer oder andere Sensoren zum Zu- bzw. Abführen von Druckmedium im Hubzylinder 14 genutzt werden.

Der Nachteil dieser Hubeinheit besteht nun darin, daß der Schneidtisch bei Leerfahrten auf holprigem Feld- und Wirt­ schaftswegen sehr stark entsprechend dem vorgegebenen Weg zwischen dem hinteren Anlagepunkt 23 und dem begrenzenden Bund 18 des Lagerbockes 13 schwingen kann. Um das zu ver­ meiden, müßte jedesmal der Vorspanndruck der Feder 11 durch Verfahren des Spannzylinders 12 gegenüber dem Hubzylinder 14 verändert werden. Das aber ist bei der Arbeit auf dem Feld nicht praktikabel.

Ein weiterer sehr großer Nachteil ergibt sich dadurch, daß beim Führen des Schneidtisches nach der Bodenkontur der Hubzylinder im Lagerbock 13 sich ganz nach vorn bewegen kann und dann, wegen eines plötzlich auftretenden Hindernisses erst nach hinten gedrückt wird, ehe sich das Schneidwerk anhebt, wenn der Fahrer auf "heben" schaltet.

Dieser Effekt ist sehr störend und die Ursache von vielen Störungen und Beschädigungen am Schneidtisch, weil ein plötzliches Anhalten der schweren Maschinen ebenfalls schwierig und unerwünscht ist.

Mit der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung werden diese Nach­ teile vermieden. Ihre Wirkungsweise wird dabei unter Bezug­ nahme auf Fig. 3 wie folgt erläutert:
Der Hubzylinder 30 ist bei 31 direkt am Fahrgestell und bei 32 mit seiner Kolbenstange 33 am Schneidtisch angelenkt und der Spannzylinder 34 ist, den Hubzylinder 30 ummantelnd, angeordnet. Am Spannzylinder 34 ist der Flansch 35 axial arretiert gelagert und an der Kolbenstange 33 der Druck­ teller 36 vorgesehen und ebenfalls axial arretiert. Zwischen 35 und 36 ist die Feder 37 eingespannt. Der Druck­ teller 36 kann stellvertretend auch bei 32 mit geeigneten Mitteln am Schneidtisch angelenkt sein.

Als Alternative zu dieser Konstruktion bietet sich eine besonders kostengünstige Konstruktion nach Fig. 4 an. An Stelle des, den Hubzylinder umgreifenden Spannzylinders nach Fig. 3, werden zwei im Durchmesser kleinere Spannzylinder 50, den Hubzylinder 51 flankierend, an diesem befestigt, bzw. axial nicht verschiebbar gelagert. Die Kolben 52 beauf­ schlagen den Druckteller 53 der axial verschiebbar am Hub­ zylinder 51 gelagert ist. An der Kolbenstange 54 ist der Druckteller 55 axial arretiert, oder auch direkt am Schneid­ tisch gelagert. Wie auch nach Fig. 3 ist der Hubzylinder 51 bei 56 am Fahrgestell und mit seiner Kolbenstange 54 bei 57 am Schneidtisch gelenkig gelagert. Zwischen den Drucktellern 53 und 55 ist die Feder 58 eingelegt, bzw. eingespannt. Eine derartige Konstruktion benötigt keine aufwendigen Dichtungen und Führungen zwischen Spann- und Hubzylinder und hat sich als sehr kostengünstig gezeigt. In Fig. 5 ist daher zur Funktionsbeschreibung eine Konstruktion dieser Art eingezeichnet.

Nach Fig. 5 sind der Hubzylinder 51 und die beiden Spann­ zylinder 50 an einem Dreistellungsventil 60 angeschlossen. Dieses Ventil schaltet in der Stellung 61 Druckmedium in den Hubzylinder 51 und in der Stellung 62 Druckmedium in die Spannzylinder 50. Es sind zwei Rückschlagventile 63 und 64 vorgesehen, so daß eine absolute Rückströmsicherheit ge­ geben ist. Dieses ist erwünscht, weil dann ein kostengünstiges Schieberventil als Ventil 60 eingebaut werden kann.

Derartige Ventile sind meist nicht absolut druckdicht und ein angehobener Schneidtisch könnte sich langsam und unge­ wollt absenken, was zu Unfällen führen kann, wenn bei stehender Maschine Arbeiten unterhalb des Schneidtisches ausgeführt werden müssen.

Das Steuerventil 65 ist in der Stellung 66 druckdicht und verbindet in der Schaltstellung 67 die Spannzylinder 50 mit der Rücklaufleitung zum Tank des hydraulischen Systems. Das Steuerventil 68 hat das gleiche Schaltbild und verbindet in der Schaltstellung 69 den Hubzylinder 51 mit dem Tank des hydraulischen Systems. Ein Druckspeicher 70 ist mit dem Druckraum des Hubzylinders 51 verbunden. Zwischen dem Druckteller 53 und 55 der Hubeinheit ist die Längenmeß­ einrichtung 71 installiert, die über geeignete Mittel, wie beispielsweise Nocken, die Schalter 72 und 73 schalten kann. Mit dem Förderkanal 74 ist über den Zug oder Stab 75 die Schalteinrichtung 76 mit den Schaltern 77 und 78 ver­ bunden. Die Längenmeßeinrichtungen 71 und 76 können auch durch Potentiometer, Magnetschalter oder ähnliche bekannte Schaltsensoren ersetzt sein.

Das Kommandogerät 80 hat die Schaltstellungen A für Automatik, L für Lage, H für Heben und S für Senken. Diese können tastend oder rastend ausgeführt sein. Auch ist es möglich, durch Tipschalter über eine bekannte SPS-Steuerung oder andere elektronische Schaltelemente alle Schaltvor­ gänge durchzuführen. Auch derartige Möglichkeiten sind außerordentlich vielfältig. Der elektrische Schaltplan wird in der weiteren Beschreibung noch näher erläutert. Wichtig für die Funktion der Anlage ist die hydraulische Steuerein­ richtung der Hubeinrichtungen. In angehobenem Zustand des Schneidtisches ist die Kolbenstange 54 ganz aus dem Hub­ zylinder 51 ausgefahren. Der Druckteller 55, der wie erwähnt, entweder an der Kolbenstange axial arretiert ist oder aber direkt am Schneidtisch anliegt, hat sich dabei vom Druck­ teller 53, der von den Kolbenstangen der Spannzylinder beaufschlagt ist, entfernt. Die Feder 58 hat sich dabei entspannt und das Gewicht des Schneidtisches stützt sich auf dem Druckmedium im Hubzylinder 51 ab. In dieser Stellung wird das Druckmedium im Druckspeicher 70 abgefedert.

Druckstöße, die bei Fahrt auf holprigem Gelände durch das Gewicht des Schneidtisches entstehen können, werden auf diese Weise neutralisiert. Wird jetzt das Kommando "Automatik" geschaltet um, beispielsweise zum Mähen von Lagergetreide den Schneidtisch in Bodenkontakt zu führen, wird das Ventil 68 auf "Senken" geschaltet und bleibt in der Schaltstellung "Automatik" immer auf "Senken" stehen. Dabei ist der Hubzylinder 51 immer mit der Rücklaufleitung bzw. mit dem Tank des hydraulischen Kreislaufs verbunden. Der, mit einem Gasdruck vorgespannte, Druckspeicher 70, entleert sich ebenfalls auf der hydraulischen Seite.

Der Druckteller 55 nähert sich beim Absenkvorgang dem Druck­ teller 53 und drückt durch das einwirkende Schneidtischge­ wicht die Feder 58 zusammen, bis die Längenmeßeinrichtung 71 den Schalter 72 schaltet und über diesen das Ventil 65 in die Schaltstellung 67 schaltet. Jetzt entspannen sich auch die Spannzylinder und die Feder 58 drückt auch den Druckteller 53 in Richtung A. Der Tisch sinkt also bis zur Bodenberührung ab. Bei dieser Bodenberührung bewegt sich der Druckteller 55 nicht mehr weiter in Richtung A. Die Feder 58 beaufschlagt aber den Druckteller 53 noch so lange, bis die Längenmeß­ einrichtung 71 den Schalter 72 verläßt und das Schaltbild 66 des Ventils 65 wieder wirksam wird und dadurch der Druckteller 53 nicht mehr weiter in Richtung A gedrückt werden kann.

Der Schneidtisch liegt also nur mit einem Restgewicht, welches durch die Einstellung der Längenmeßeinrichtung 71 und damit von der Spannung der Druckfeder 58 bestimmt wird, auf dem Boden auf.

Hebt jetzt eine Bodenwelle den Schneidtisch an, läuft der Druckteller 55 in Richtung B. Die Feder 58 entspannt sich und die Meßeinrichtung 71 schaltet über den Schalter 73 das Schaltbild 62 des Ventils 60. Dabei wird Druckmedium in die Spannzylinder geführt und die optimale Federkraft wieder hergestellt.

Bei derartiger Bodenführung überträgt sich die durch die Federarbeit entstehende Längenänderung der Feder auch auf die Kolbenstange 54 die dadurch am Zylinder 51 aus- bzw. eingefahren wird. Dadurch aber, daß der Zylinder 51 dauernd mit dem Rücklauf bzw. mit dem Tank des hydraulischen Systems verbunden ist, dabei nahezu drucklos bzw. nur mit dem Rück­ laufdruck beaufschlagt ist, bleibt der Zylinder immer mit Druckmedium gefüllt. Es kann kein Vakuum entstehen und damit auch keine Luft in das Druckmedium gelangen. Ganz besonders aber hat es den Effekt, daß sich der Schneidtisch sofort und ohne jede Verzögerung anhebt, wenn der Hubzylinder auf Heben geschaltet wird, da jetzt kein Leerweg überwunden werden muß.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich bei der Feder­ arbeit und damit beim Hin- und Hergehen der Kolbenstange keine Losbrechkräfte der Hubzylinderdichtungen überwunden werden müssen, da ja bestenfalls nur der geringe Rücklauf­ druck auf die Dichtungen einwirkt. Da auch, wie beschrieben, kein Vakuum entstehen kann, laufen die Dichtungen auch nicht "trocken" was anderenfalls zu Beschädigungen führen kann.

Eine weitere, wichtige Tischstellung ist das Kommando "Lage". In Lage soll der Schneidtisch in einem bestimmten Abstand vom Boden, aber in Relation zum Fahrgestell des Mähdreschers eingestellt sein. Dieses ist beispielsweise bei stehendem Erntegut der Fall, wo eine Führung des Schneidtisches nach der Bodenkontur nicht erforderlich ist.

Die gewünschte Schnitthöhe wird in diesem Falle durch eine, nicht nähere beschriebene, Stelleinrichtung am Längenmeß­ gerät 76 eingestellt. Der Fahrer schaltet das Kommando "Lage" und in angehobenem Zustand des Schneidtisches schaltet das Ventil 68 auf das Schaltbild 69. Der Tisch senkt sich ab und bewegt den Zug oder Stab 75 in Richtung C, bis der an der Meßeinrichtung 76 eingestellte Sollwert erreicht ist und diese das Ventil 68 wieder in Sperrstellung zurück­ schaltet. Der Hubzylinder 51 ist dann nicht mehr an den Tank angeschlossen und hält jetzt den Schneidtisch in der vor­ gesehenen Höhe in Relation zum Fahrgestell.

Das Kommando "Lage" ist aber nicht nur beim Absenken des Schneidtisches erwünscht, sondern auch, wenn der Schneidtisch aus der Bodenführung in "Lage" geführt werden soll. Bei der Arbeit auf dem Feld kommt es sehr oft vor, daß beispielsweise ein Getreideschlag mit stehendem Getreide mit einzelnen Stellen Lagergetreide gemäht werden muß. Aus der "Lage" heraus muß dann kurzzeitig auf "Automatik" bzw. wieder umgekehrt geschaltet werden. Sobald also aus "Lage" in "Automatik" geschaltet wird, wird das Ventil 68 ins Schalt­ bild 69 geschaltet und übersteuert die Meß- und Schaltein­ richtung 76. Umgekehrt übersteuert die Schalteinrichtung 76 die Meß- und Schalteinrichtung 71, wenn aus "Automatik" in "Lage" geschaltet wird. Dann wird am Ventil 60 das Schaltbild 61 geschaltet und das Ventil 68 wieder in seine Sperrstellung. Der Tisch hebt sich auf den an der Schalteinrichtung 76 eingestellten Wert an und wenn dieser erreicht ist, schaltet das Ventil 60 wieder in Neutralstellung.

Zum Ab- und Anhängen des Schneidtisches, in der Hauptsache dann, wenn der Tisch auf den Boden abgelegt werden soll, muß der Förderkanal 74 sehr weit abgesenkt werden. Da das Gewicht des Schneidtisches jetzt fehlt, muß die Feder 58 ganz entspannt werden. Beim Kommando "Senken" bleibt das Ventil 60 daher in seiner Neutralstellung, die beiden Meß- und Schalteinrichtungen 71 und 76 werden übersteuert und das Ventil 68 wird ins Schaltbild 69 und das Ventil 65 ins Schaltbild 67 geschaltet. Dabei wird sowohl der Hub­ zylinder 51 wie auch die Spannzylinder 50 drucklos ge­ schaltet. Der Förderkanal kann bis zu seiner tiefstmöglichen Stellung abgesenkt werden.

Wie bereits erwähnt, kann der elektrische Schaltplan nicht erfindungsrelevant sein, da sich mit den heutigen elektronischen Möglichkeiten die gewünschten Schaltstellungen der elektromagnetischen Ventile 60, 65 und 68 auf die unterschiedlichste Art verwirklichen lassen.

Es kann auch die Schalteinrichtung 71, die vom Federweg abhängt, durch einen Druckschalter der mit einem ent­ sprechenden "Fenster" für den Abstand der Schaltpunkte versehen ist, ersetzt werden. Die Meß- und Schaltein­ richtung 76 kann durch einen Winkeldrehgeber an der Anlenk­ stelle 4 des Förderkanals 3/74 ebenfalls ersetzt werden.

Claims (8)

1. Hubvorrichtung zum Heben und Senken einer um eine Drehachse schwenkbar an einer Basiseinheit gelagerten Maschinenbaugruppe bestehend aus einem hydraulischen Hubzylinder und einem das Gewicht der Baugruppe ab­ federnden Federelement, dessen Federkraft mittels einem Spannzylinder veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (37) mit dem sich in Reihe an­ schließenden Spannzylinder (34) die Hubzylinder- Kolbeneinheit (30, 33) überbrückend angeordnet ist.

2. Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (37), (58) sich mit einem Ende am Spannzylinder (34) und mit seinem anderen Ende an der Kolbenstange (33), (54) des Hubzylinders (51) ab­ stützt.

3. Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannzylinder (34) den Hubzylinder (30) koaxial umgreifend angeordnet ist.

4. Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Spannzylinder (50) zusammen mit dem Federelement (58) die Hubzylinder-Kolbeneinheit (51, 54) überbrückend angeordnet sind.

5. Hubvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Spannzylinder (50) mit dem Feder­ element (58) neben dem Hubzylinder zwischen Fahrge­ stell und Schneidwerk angeordnet ist.

6. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Spannzylinder durch Zu- bzw. Abführen von Druckmedium, die durch die Federarbeit bewirkte Längenveränderung des Federelementes ausgleichen, sobald ein bestimmter Wert der Längenveränderung über­ schritten wird.

7. Hubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zu- bzw. Abführen von Druckmedium in bzw. aus dem oder den Spannzylinder(n) durch eine Längenmeßschalt­ einheit (71) gesteuert wird.

8. Hubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zu- bzw. Abführen von Druckmedium in bzw. aus dem oder den Spannzylinder(n) vom hydraulischen Druck in den Spannzylindern gesteuert wird.