DE948369C - Selbsttaetige Tiefensteuerung fuer ein Bodenbearbeitungsgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die selbsttätige Tiefensteuerung für ein Bodenbearbeitungsgerät, das mittels eines Aushebegestänges, beispielsweise der bekannten Dreipunktaufhängung, an einen Ackerschlepper angebaut ist. Der Schlepper ist mit einem vorzugsweise hydraulisch betätigten Kraftheber ausgestattet, durch den das Aushebegestänge mit dem daran hängenden Gerät gehoben, gesenkt oder in ausgehobener Stellung getragen werden kann. Die Arbeitstiefe des Geräts im Boden wird dabei selbsttätig in der Weise geregelt, daß der Bodenwiderstand, der der Fortbewegung des Geräts, z. B. eines Pfluges, entgegenwirkt, über einen der Lenker des Aushebegestänges auf die Steuereinrichtung des Krafthebers einwirkt. Dieser steuernden Kraft wirkt eine Ausgleichfeder entgegen, die sich mit ihrem einen Ende am Schleppergehäuse abstützt und mit ihrem anderen Ende an einem der oberen oder unteren Lenker des Aushebegestänges angreift.

Je nach der zu verrichtenden Arbeit ist naturgemäß der Bodenwiderstand verschieden; daher muß auch die Ausgleichfeder in ihrer Länge verstellbar sein, um die erforderliche größere oder kleinere Gegenkraft zu liefern. Andererseits kann das Gewicht des am Aushebegestänge hängenden Arbeitsgeräts bei kleinem Bodenwiderstand so weit das Übergewicht bekommen, daß in dem Steuer-

lenker, der die Steuerkraft auf die Steuervorrichtung des Krafthebers weiterleitet, statt einer Druckkraft eine Zugkraft auftritt oder umgekehrt. Dadurch kann unter Umständen die Steuerung de: Krafthebers, die ja auf Veränderungen der Steuerkraft anspricht, vollständig unwirksam werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile zu mildern oder ganz auszuschalten, die sich daraus ergeben, daß ein zu kleiner Bodenwiderstand die ίο Wirkung des überhängenden Gewichts nicht ausgleichen kann, und die Steuerung des Krafthebers auch bei geringem Bodenwiderstand wirksam zu halten.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß die Ausgleichfeder zwischen zwei zu ihrer Längsachse normalen Stützflächen oder Stützgliedern in der Weise gehalten, daß sich ihr eines oder anderes Ende an Flächen des Schleppergehäuses abstützt, während die entgegengesetzte Stützfläche vorzugsweise- mit ao Hilfe von Kraftübertragungsmitteln einer Stoßstange durch den mit dieser verbundenen Lenker des Aushebegestänges gegen die Kraft der Ausgleichfeder in der einen oder anderen Richtung verschiebbar ist. Die andere, von der Federkraft nicht bewegte Stützfläche stützt dabei die Federkraftgegen das Gehäuse ab, während sich die Stoßstange in ihr verschiebt; dadurch führen in dem Anschlußlenker des Gestänges wirkende Druckkräfte sowohl wie auch Zugkräfte Verschiebungen der Stoßstange entgegen der Federkraft relativ zum Schleppergehäuse und damit Beeinflussungen des Steuergestänges herbei.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist zwecks Einstellung der Federlänge und damit auch der Federkraft eins der Kraftübertragungsmittel, z. B. eine auf der Stoßstange sitzende Stützbuchse, mit Muttergewinde auf der Stoßstange in deren Längsrichtung einstellbar. Bevor also das Arbeitsgerät in Benutzung genommen wird, kann man diesen Teil so einstellen, daß die Ausglekhfeder anfangs ohne Spiel zwischen ihren Anlagestellen sitzt. Ebenso kann auch eine der festen Anlagestellen der Ausgleichfeder etwa als Gewindemuffe ausgebildet sein, die in der Längsrichtung einstellbar ist; daher kann man, bevor das Arbeitsgerät in Benutzung genommen wird, den Abstand der beiden Anlagestellen am Gehäuse so einstellen, daß er mit dem bereits eingestellten Abstand der beiden Kraftübertragungsmittel genau übereinstimmt. Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes , wird nun an Hand der . Zeichnungen —■ jedoch nur als Beispiel — beschrieben.

Fig. ι ist ein Schnitt durch die erfindungsgemäß

verbesserte selbsttätige Tiefensteuerung; die. Teile sind in der Stellung, die sie einnehmen, wenn die Vorrichtung gehoben ist und", keine Zugkraft auf das obere Glied wirkt; .

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig.i; . . / . '._

Fig. 3 ist eine Darstellung ähnlich, der Fig. 1, die zwar gleichfalls, die. Vorrichtung gehoben zeigt, jedoch dann, wenn auf das Geraf ein ,beträchtlicher Zugwiderstand wirkt, so daß die Gleichgewi'chtsfeder durch den Druck des oberen Gliedes zusammengedrückt ist;

Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht, die mit ausgezogenen Linien den zur Betätigung des Steuerschiebers dienenden Hebel mit dem vom Handhebel einstellbaren Exzenter in der der Fig. 3 entsprechenden Stellung zeigt; die gestrichelten Linien zeigen die Stellung dieser Teile entsprechend der Fig. 1; Fig."5 ist eine Darstellung ähnlich der Fig. 3, bei der jedoch die Teile in den Stellungen gezeichnet sind, die sie bei nur geringem Zugwiderstand am Gerät einnehmen, wobei die Gleichgewichtsfeder durch eine Zugwirkung des oberen Gliedes zusammengedrückt ist;

Fig. 6 zeigt vergrößert den Schieberbetätigungshebel mit dem Exzenter, der vom Handhebel eingestellt wird, mit ausgezogenen Linien in der Stellung gemäß Fig. 5 und zum Vergleich gestrichelt gemäß Fig. 1;

Fig. 7 zeigt den ganzen Schlepper mit Anhängevorrichtung und nach hinten überhängendem Gerät, hier ein Kultivator.

Bei der bekannten hydraulischen Tiefensteuerung wird abhängig von dem Druck des Gerätes auf das obere Anhängeglied eine Steuerstange bewegt, deren Bewegung eine Gleichgewichtsfeder nachgiebig entgegenwirkt. Diese Stange wirkt auf einen Hebel, der einen Schieber zur Regelung des Zu- oder Abflusses von Druckflüssigkeit für den Arbeitskolben beeinflußt. Der Arbeitskolben bewirkt die Bewegung der unteren Anhängeglieder. Daher kann ein angehängtes Gerät abhängig von den darauf wirkenden Kräften durch die Steuervorrichtung gehoben, gesenkt oder in einer Mittellage gehalten werden. Auf den Schieberbetätigungshebel wirkt ein Handhebel, mit dem der Fahrer das Gerät nach Wunsch heben oder senken kann. Dieser Handhebel verschiebt die Lage eines Stützpunktes für den Schieberbetätigungshebel und stellt dadurch die Schiebersteuerung so ein, daß sie einer bestimmten am Gerät wirkenden Kraft entspricht und damit die Arbeitstiefe des Geräts bestimmt.

Ein Gerät, das an den Anhängegliedern befestigt und von diesen getragen, nach hinten überhängt, wird um seine Anschlußstellen an den unteren Gliedern rückwärts zu kippen suchen. Dabei wird es am oberen Glied ziehen. Aber wenn der waagerecht gerichtete Bodenwiderstand am Gerät ausreicht, das. überhängende .Gerätegewicht auszugleichen, kommt das obere Glied unter Druck. Bei der bekannten Anordnung kann die Gleichgewichts-' feder' nur Druckkräfte vom oberen, Glied aufnehmen. Die Erfindung strebt eine erhebliche Erweiterung des Arbeitsbereiches für ein ähnliches System an, indem sie die Steuerung für den Tiefgang des Geräts im Boden von allen Änderungen der vom Gerät herrührenden Kräfte abhängig macht, sei es Druck oder Zug. Bei der besonderen unten beschriebenen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist die Gleichgewichtsfeder so angeordnet, daß sie bei Bewegung des oberen "liedes in irgendeiner Richtung stets belastet wird und eine mittlere, im wesentlichen ■ entspannte

Ruhelage hat, so daß der volle Federhub zum Widerstand gegen die Kräfte ausgenutzt werden kann.

In Fig. ι ist ι das obere Glied, das mit einem Bolzen 2_ß an einem Schäkel 2 hängt, der oben auf dem Getriebegehäuse 3 gelagert ist. Eine gleichfalls am Bolzen 2_a angelenkte Steuerstange 4 geht nach vorn in das Gehäuse 3 hinein. Auf das vordere Ende dieser Stange 4 ist eine einstellbare Stützbuchse 5 aufgeschraubt. Diese Buchse hat vier Schlitze 6, so daß man sie nach dem Aufschrauben auf die Steuerstange in einer bestimmten Vierteldrehung mit einem durch die Steuerstange gesteckten Stift 7 feststellen kann. Sie gleitet in einer Buchse 8, die mit Gewinde in die Trennwand 9 des Gehäuses 3 eingeschraubt ist. Diese Buchse 8 hat Einschnitte 10 für die Spitze einer Sicherungsplatte 11, die durch eine Schraube 12 an der Trennwand 9 befestigt ist, und kann daher in jeder gewünschten Einstellung gegenüber der Trennwand festgehalten werden.

Das Ende der S teuer stange 4 paßt genau, aber frei beweglich in eine Bohrung im Querstück eines Joches 13, das die Verbindung vom inneren oder vorderen Ende der Steuerstange 4 mit einem Schieberbetätigungshebel 14 bildet. Dieser ist vorzugsweise ein Rahmen aus zwei aufrechten quer gegeneinander versteiften Teilen, von denen in der Zeichnung nur einer zu sehen ist. 15 bezeichnet seine obere und 16 eine mittlere Querversteifung.

Die gespreizten Arme des Joches 13 sind bei 17 an den aufrechten Teilen des Hebelrahmens gelagert.

Der Handhebel 21 kann an einem Quadranten 22.

so eingestellt werden, daß er die Arbeitstiefe des Gerätes bestimmt. Er bewirkt die Einstellung des Zapfens 23, der neben dem Hebel 14 liegt und exzentrisch auf der vom Handhebel 21 gedrehten Welle angebracht ist. Die Stellung dieses Exzenterzapfens 23, der als Stützpunkt für den Schieberbetätigungshebel 14 dient, bestimmt mit dem Hebelende 15 die Arbeitstiefe des Gerätes. Der Schieber 24 steuert eine Einlaßöffnung 31 und eine Auslaßöffnung 25. Die Einlaßöffnung verbindet den ölbehälter mit der Saugseite der Pumpe 26. Wenn die Einlaßöffnung freigegeben wird, wird Öl in den Zylinder 19 gepumpt, so daß dessen Kolben 18 herausgedrückt wird. Die obere Grenze des Hubes der Anhängevorrichtung ist erreicht, wenn der Kolben 18 die Ansätze 20 am Schieberbetätigungshebel 14 berührt und dadurch den Schieber 24 in seine Ruhelage zurückbringt, in der er beide Steueröffnungen 25, 31 verschließt. Dadurch wird ein weiterer Hub aufgehalten und die Flüssigkeit in dem Zylinder 19 abgesperrt, so daß das Gerät in seiner gehobenen Lage stehen bleibt. Fig. 1 zeigt die Teile in dieser Stellung. Wie schon gesagt, sind dabei die Anhängeglieder unbelastet, so daß die Gleichgewichtsfeder 30 ohne Vorbelastung in ihrer Ruhelage ist. Das kann dann vorkommen, wenn durch den Hub des Geräts dessen Schwerpunkt über das Hinterende der unteren Anhängeglieder gelangt ist oder ein anderer Umstand dem Überhang entgegenwirkt. Falls der Überhang nicht so ausgeglichen ist, wird selbstverständlich die Feder so zusammengedrückt, wie in Fig. 5 gezeichnet, und in noch höherem Maße, wenn das Gerät angehoben ist. Wenn aber der Zugwiderstand genau den Überhang des Geräts ausgleicht, liegt die Feder ungespannt in ihrer Ruhelage. Daher ist die Feder bereit zur Wirkung in beiden Richtungen, und ihr Federweg kann voll ausgenutzt werden.

Der Kolben 18 ist durch die Pleuelstange 29 mit der Kurbel 28 verbunden, die über die Schwingwelle 27 die Hubkurbeln 29_a antreibt. Diese Hubkurbeln sind über Kurbelstangen 43 (Fig. 7) mit den unteren Zuggliedern 40 verbunden, welche ein Gerät, z. B. nach Fig. 7, einen Kultivator 41 tragen.

Die Einrichtung der Gleichgewichtsfeder umfaßt die eigentliche Feder 30 (Fig. 1, 3, 5) mit zwei Widerlagern 34 am einen und 33 am andern Ende, von denen das erste am Gehäuse 3 und das zweite an der Buchse 8 anliegend die Feder abstützen. Diese Widerlager gleiten auf der Steuerstange 4. Das Widerlager 34 kann in Berührung mit dem Absatz 34_B der Steuerstange kommen. Das Widerlager 33 kann die einstellbare Buchse 5 berühren. Daher wird jeder als Druck am oberen Glied ι auftretende Zugwiderstand des Geräts auf die Gleichgewichtsfeder 30 durch den Absatz 34_e und das Widerlager 34 übertragen, wie Fig. 3 zeigt. Jeder infolge des Gerätegewichtes am oberen Glied ι auftretende Zug wird durch die Steuerstange 4, die Buchse 5 und das Widerlager 33 auf die Feder 30 übertragen, wie Fig. 5 zeigt. So besteht tatsächlich eine Verbindung in beiden Riehtungen zwischen der Feder 30 und der Steuerstange 4.

In Fig. 3 sind die Teile der Steuervorrichtung in der Stellung gezeichnet, die sie bei gesenkter Anhängevorrichtung und bei in erheblicher Bodentiefe arbeitendem Gerät und somit beträchtlichem Zugwiderstand einnehmen. Dabei ist die Gleichgewichtsfeder 30 durch die nach vorn gerichteten Druckkräfte des oberen Gliedes 1 nach vorn zusammengedrückt. Wenn der Zugwiderstand durch zu tiefes Eindringen des Geräts in den Boden übermäßig groß wird, bewegt sich die Steuerstange 4 aus der Stellung nach Fig. 3 weiter vorwärts und verschiebt durch das Joch 13 die Lagerstellen 17 nach vorn. Der Hebel 14 dreht sich, gestützt auf den Exzenterzapfen 23, unter, dem Einfluß der Zugfeder 37 und gegen den Druck der Feder 35 im Uhrzeigersinn. Die Einlaßöffnung 31 wird freigegeben, so daß Flüssigkeit zur Pumpe 26 (Fig. 1) strömt und von dieser in den Hubzylinder 19 gedrückt wird, wo sie den Kolben 18 so weit nach außen treibt, daß das Gerät die richtige Tiefe erreicht. Dadurch wird der Zugwiderstand vermindert, so daß sich die Steuerstange zurück bewegt und der Hebel 14 gegen den Uhrzeigersinn schwingend dafür sorgt, daß die Einlaßöffnung 31 geschlossen wird.

Wenn der waagerecht wirkende Zugwiderstand am G^erät geringer ist als die Stellung des Handhebels vorschreibt, wird die Feder 30 von Druck entlastet, die Steuerstange 4 bewegt sich nach

außen, die Feder 35 läßt entgegen dem Zug der Feder 37 die Lagerstellen 17 der Steuerstange folgen und der Hebel 14 dreht sich, gestützt auf das Exzenter 23, gegen den Uhrzeigersinn. Dadurch wird der Schieber 24 zurückgezogen und gibt die Auslaßöffnung 25 frei. Dadurch strömt etwas Flüssigkeit aus dem Hubzylinder 19, so daß sich der Kolben 18 nach innen bewegt und die Hubkurbel 2α_α das Anhängeglied mit dem Gerät in die richtige Tiefe senkt. Infolgedessen wird der Zugwiderstand größer, die S teuer stange 4 geht nach vorn und dreht den Hebel 14 im Uhrzeigersinn, so daß die Auslaßöffnung 25 geschlossen wird.

Wenn der Zugwiderstand so gering ist, daß am oberen Glied 1 ein Zug auftritt, weil das Gerät nach hinten überhängt, legt sich die in der Buchse 8 (einstellbare Federabstützung) gleitende Buchse 5. gegen das Widerlager 33 und drückt die Feder 30 von der anderen Seite zusammen (Fig. 5). Daher

ao unterstützt in dieser Stellung die Feder 30 den Zugwiderstand beim Ausgleich des überhängenden Gerätegewichtes. Wenn sich der Zugwiderstand verändert, so ändert sich umgekehrt die Zugkraft am oberen Glied. Daher wird bei wachsendem Zugwiderstand die Zugkraft, der die Feder widerstehen muß, abnehmen und die Steuerstange 4 nach vorn gehen. Diese Bewegung wirkt auf den Schieber 24 so, daß er Flüssigkeit einläßt, wodurch sich das System durch Anheben auf die richtige Tiefe einstellt. Umgekehrt wird eine Abnahme des Zugwiderstandes bewirken, daß die Zugkraft am oberen Glied ι wächst, die Feder 30 eine Rückwärtsbewe-' gung macht und die S teuer stange 4 den Schieber 24 so verstellt, daß etwas Flüssigkeit aus dem Zylinder ausströmt und das Gerät auf die richtige Tiefe gesenkt wird.

Die Zusammendrückung der Gleichgewichtsfeder 30 bei erheblichem Zugwiderstand am Gerät ist in Fig. 3 am rechten Federende zu sehen. In Fig. 4 ist mit ausgezogenen Linien die Stellung des Hebels 14 gegenüber der Stellung des Exzenterzapfens 23 entsprechend Fig. 3 und andererseits in gestrichelten Linien die abgehobene Stellung des . Hebels 14 entsprechend Fig. 1 dargestellt. Der Spielraum zwischen dem Exzenterzapf en 23 und dem Hebel 14 nach der gestrichelten Darstellung in Fig. 4 gestattet dem Hebel eine Bewegung ohne Einfluß auf den Schieber, wenn sich der Zug am oberen Glied 1 bei angehobenem Gerät ändert. Die voll ausgezeichnete Stellung der Teile zeigt sie so, wie sie stehen, wenn der Handhebel 21 auf eine erhebliche Arbeitstiefe eingestellt ist, oder ·— mit anderen Worten — wenn das System auf Druckkräfte des oberen Gliedes 1 ansprechen soll. In Fig. 6 hat der Exzenterzapfen seine Lage sehr wenig geändert, weil die Verstellung des Handhebels 21 an seinem Segment 22 nur klein war. Damit ist das System für Ansprechen auf Zug des oberen Gliedes bei geringem Zugwiderstand des Geräts eingestellt. Die Zusammendrückung der Gleichgewichtsfeder 30 beim normalen Arbeiten mit geringer Arbeitstiefe ist in Fig. S am linken Federende zu sehen.

Das Ende der Steuerstange 4 greift beweglich in das Joch 13 ein, und es ist eine Aufgabe der Feder 35, das Joch gegen die Buchse 5 zu drücken. Ein nicht gezeichneter. Anschlag begrenzt die Bewegung des unteren Endes des Hebels 14 nach rechts. Wenn über die Stellung hinaus, bei der das untere Hebelende diesen Anschlag berührt, der Handhebel 21 nach links verstellt wird, gibt die Feder nach links nach und gestattet den Lagerstellen 17, dem Joch 13 und dem oberen Ende des Hebels 14 auch nach links zu gehen. So wirkt die Feder 35 auch als Sicherung gegen Beschädigung des Hebels oder anderer Teile.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Selbsttätige Tiefensteuerung für ein Bodenbearbeitungsgerät, das durch ein Aushebegestänge, beispielsweise die bekannte Dreipunktaufhängung, an einen mit einem Kraftheber zum Heben und Senken des Geräts ausgestatteten Schlepper angebaut ist, wobei der Kraftheber von einer Kraft gesteuert wird, die das Arbeitsgerät durch das Aushebegestänge auf die Steuereinrichtung des Krafthebers überträgt und der eine Ausgleichfeder entgegenwirkt, die sich mit ihrem einen Ende am Schlepper abstützt und mit ihrem anderen Ende an einem der oberen oder unteren Lenker des Aushebegestänges angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichfeder (30) zwischen zwei zu ihrer Längsachse normalen Stützflächen (z. B. 34,j) oder zwecks Vergrößerung ihrer Anlageflächen zwischen zwei Stützgliedern (33> 34) gehalten ist, so daß sich ihr eines oder anderes Ende an Flächen des Schleppergehäuses (3) abstützen kann, während die entgegengesetzte Stützfläche vorzugsweise mit Hilfe von Kraftübertragungsmitteln (5, 34_a) einer Stoßstange (4) durch den mit dieser verbundenen Lenker (1) des Aushebegestänges gegen die Kraft der Ausgleichfeder (30) gegenüber dem Schleppergehäuse (3) in der einen oder anderen Richtung verschiebbar ist, wobei jeweils das andere, von der Federkraft nicht bewegte Stützglied (34, 33) die Federkraft gegen das Gehäuse abstützt und die Stoßstange sich darin verschiebt, derart, daß in dem Anschluß lenker des Hubgestänges wirkende-Druckkräfte sowohl als auch Zugkräfte eine Verschiebung der Stoßstange entgegen der Federkraft relativ zum Schleppergehäuse und damit Beeinflussung des Steuergestänges herbeiführen.
2. 2. Tiefensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eins der Kraftübertragungsmittel, z. B. die mit Muttergewinde versehene Stützbuchse (5), in der Längsrichtung einstellbar ist,, so daß dieser Teil vor Benutzung des Arbeitsgeräts so eingestellt werden kann, daß die Ausgleichfeder (30) anfangs ohne Spiel zwischen ihren Anlagestellen sitzt.
3. 3. Tiefensteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch eine der festen Anlagestellen der Ausgleichfeder (30), als Gewinde-

   muffe (8) ausgebildet und in der Längsrichtung einstellbar ist, so daß vor Benutzung des Arbeitsgeräts der Abstand der beiden Anlagestellen so eingestellt werden kann, daß er mit dem bereits eingestellten Abstand der beiden Kraftübertragungsmittel (5, 34J genau übereinstimmt.
4. 4. Tiefensteuerung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Kraftübertragungsmittel (5) auf der Stoßstange (4) durch einen Stift (7) und die einstellbare feste Anlagestelle (8) am Schleppergehäuse (3) durch eine Sicherungsplatte (11) gesichert ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2356231, 2 118 180, 2118181.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   © 609 596 8.