DE10065601A1 - Vorrichtung zum automatischen Anschließen eines fahrbaren Behälters für fluide Medien an ein Saugrohr - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum automatischen Anschließen eines fahrbaren Behälters für fluide Medien, insbesondere eines Güllewagens an ein mit einer Güllegrube verbundenes Saugrohr, ist der anschlußseitige Saugstutzen beweglich aufgehängt und endet mit einer konischen Erweiterung; am Güllewagen ist ein mittels eines Schiebers betätigbarer, mit einem Belüftungsventil zusammenwirkender Füllstutzen vorgesehen; der Saugstutzen ist an seinem freien Ende mit einem Fangtrichter versehen; der Füllstutzen ist bezüglich des Umrisses des Güllewagens zur Fahrerseite hin versetzt, so daß der Fahrer beim Rückwärtsfahren das Andocken des Füllstutzens innerhalb des Fangtrichters beobachten und außerdem Schieber und Entlüftungsventil bei Beginn und Beendigung des Füllvorgangs mit einem hydraulischen Steuerventil betätigen kann, ohne daß er hierzu seine Fahrposition verlassen muß.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automa­ tischen Anschließen eines fahrbaren Behälters für fluide Medien, insbesondere eines Güllewagens an ein mit einer Güllegrube verbundenes Saugrohr, dessen anschlußseitiger Saugstutzen beweglich aufgehängt ist und mit einer konischen Erweiterung endet, und wobei am Güllewagen ein mittels eines Schiebers betätigbarer, mit einem Belüftungsventil zusammenwirkender Füllstutzen vorgesehen ist.

Eine derartige Vorrichtung ist in DE 40 11 069 A1 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung geht es um das automatische Anschließen des Saugrohrendes, nachdem das Fahrzeug eine bestimmte Position gegenüber einem beweglich aufgehängten Saugrohr eingenommen hat. Mittels einer Aufnahme- und Führungseinrichtung, die wenigstens einen Schwenkarm und eine Schwenkachse aufweist, wird dabei das Saugrohr an den fahrzeug­ seitigen Füllstutzen herangeführt, ohne daß der Fahrer eingreifen muß.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer einfacheren Ausführungsform einer eingangs genannten Vorrichtung ein automatisches Befüllen ohne Dichtungsprobleme zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe an einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst,

• - daß der Saugstutzen an seinem freien Ende mit einem Fangtrichter versehen ist,
• - daß der Füllstutzen bezüglich des Umrisses des Güllewagens zur Fahrerseite hin versetzt ist, so daß der Fahrer beim Rückwärtsfahren das Andocken des Füllstutzens innerhalb des Fangtrichters beobachten kann und
• - daß Schieber und Entlüftungsventil bei Beginn und Beendigung des Füllvorgangs mit einem hydrau­ lischen Steuerventil betätigbar sind, ohne daß der Fahrer hierzu seine Fahrposition verlassen muß.

Der Güllewagen kann dabei als Anhänger zu einem Zugfahrzeug ausgebildet sein oder selbst als Transport­ fahrzeug ausgebildet sein. Letzteres kommt insbesondere für andere pumpbare oder saugbare Medien wie Wasser in Sprühfahrzeugen, Düngemittel in Düngefahrzeugen, Lauge in Enteisungsfahrzeugen oder dgl. in Frage.

Güllewägen werden üblicherweise in der Landwirtschaft eingesetzt, wobei die Stallgülle in entsprechend großen Güllebehältern, welche im Boden eingesenkt sind, gesammelt wird. Derartige Güllebehälter sind über einen nach oben geführten Saugstutzen entleerbar. Dadurch, daß nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag der Saugstutzen am Ende mit einem Fangtrichter versehen ist, kann der Traktorfahrer den Güllewagen mit dem nach rückwärts abragenden Füllstutzen zielgenau an den Fangtrichter annähern, so daß durch letzteren eine Zentrierung des beweglich aufgehängten Saugstutzens bezüglich des wagenseitigen Füllstutzens erreicht wird. Zweckmäßig ist dabei eine derart bewegliche Aufhängung des Saugstutzens, daß dieser nicht nur in seiner Querrichtung durch den Fangtrichter ablenkbar ist, sondern auch beim Gegenfahren des Füllstutzens nach rückwärts ausweichen kann, so daß der Füllstutzen gegenüber dem Saugstutzen eine Dichtposition einnehmen kann. Zu diesem Zweck ist der Saugstutzen an einem ortsfesten Gestell derart in seiner Längs- und Querrichtung beweglich aufgehängt, daß er sich stets in der Verlängerung des Füllstutzens ausrichtet. Die Dichtposition ist dabei gesichert. Der Füllstutzen ist zweckmäßig leicht zum Boden hin ausgerichtet, so daß der durch die Gülle beschwerte Saugstutzen im Betrieb nach unten ausweicht und eine Position einnimmt, die etwa der Verlängerung des Füllstutzens entspricht.

Damit das Andocken des Füllstutzens innerhalb des Fang­ trichters problemlos erfolgen kann, ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, daß der Füllstutzen bezüglich des Umrisses des Güllewagens zur Fahrzeugseite hin versetzt ist. Der Traktorfahrer dreht sich beim Andocken entweder um oder beobachtet den Vorgang im Rückspiegel. Bei Erreichen der Andockposition betätigt er vom Fahrerhaus aus den Schieber des Füllstutzens und das damit zusammenwirkende Belüftungsventil, zunächst zum Einleiten des Füllvorgangs, später zur Beendigung desselben.

Mittels eines hydraulischen Steuerventils schaltet der Fahrer dabei, ohne seine Fahrposition zu verlassen, einen hydraulischen Steuerkreislauf, an den sowohl Schieber als auch Belüftungsventil angeschlossen sind, entweder auf "Füllbeginn" oder "Füllende" bzw. in einer besonders einfachen Ausführungsform entweder auf "Druck" oder auf "drucklos", wobei mit dieser "Schwimm­ stellung" das Beendigen des Füllvorgangs gesteuert wird.

Um das Befüllen des Behälters des Güllewagens zu beschleunigen, ist es zweckmäßig, daß der Fahrer unmittelbar nach dem Entleeren des Behälters auf dem Feld den an den Behälter angeschlossenen Saug-/Druckkompressor umschaltet, so daß während der Rückfahrt zur Güllegrube bereits ein Vakuum im leeren Güllebehälter aufgebaut wird. Hier bietet sich an, das Umschalten des Saug-/Druckkompressors vom Fahrerhaus aus steuerbar zu machen, nämlich einen weiteren Steuer­ kreislauf vorzusehen, der das Umschalten des Saug-/Druckkompressors ermöglicht. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform genügt es, z. B. über einen Bowdenzug oder mittels eines Seilzuges den Saug-/Druckkompressor umzuschalten. Das Betätigungsende des Bowden- oder Seilzuges befindet sich dabei, für den Fahrer leicht erreichbar, im Fahrerhaus.

Die Aufhängung des zur Güllegrube führenden Saug­ stutzens verdient im Rahmen der Erfindung besonderer technischer Ausgestaltung bzw. Weiterbildung. Dabei ist vorteilhaft, daß der Saugstutzen durch einen flexiblen Schlauch gebildet ist, der wenigstens an zwei Punkten, einmal am vorderen Ende und außerdem mit Entfernung davon, federnd aufgehängt ist. Zweckmäßigerweise ist der Saugstutzen dabei an drei Punkten seiner Oberseite mit linearer Versetzung voneinander in Achsrichtung jeweils federnd aufgehängt, wobei bevorzugt eine Drei­ punktaufhängung gegenüber nur einem Festpunkt vorge­ sehen sein kann. Diese ist derart geometrisch ausge­ staltet, daß alle Punkte, nämlich die drei Befestigungspunkte am Saugstutzen und der Festpunkt in einer vertikalen Ebene liegen. Die federnde Aufhängung wird dabei auf einfache Weise verwirklicht, indem Zugfedern verwendet werden, die entweder direkt zwischen den Aufhängepunkten und dem Festpunkt gespannt sind oder indirekt durch Zwischenschaltung von Seilen. Zwei oder alle drei Aufhängepunkte können zu einem Zugmittel zusammengefaßt sein, welches mit dem Festpunkt verbunden ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein hydraulisches Steuerventil vorgesehen, welches zu Beginn des Füllvorgangs das Belüftungsventil in die Schließstellung schaltet und einen Hubzylinder zum Öffnen des Schiebers betätigt und welches zur Beendigung des Füllvorgangs das Belüftungsventil in die Offenstellung und den Schieber in die Schließstellung schaltet. Dabei wird durch das Steuerventil zweckmäßig ein Steuerkreislauf betätigt. In einer besonders einfachen Ausführungsform wird dieser Steuerkreislauf entweder auf Druck oder drucklos geschaltet. Unter Druck betätigt der Steuerkreislauf zu Beginn des Füllvorgangs bevorzugt unmittelbar hintereinander das Belüftungsventil und den Schieber, wobei die Schließ­ stellung des Belüftungsventils bevorzugt durch Freigabe einer Ventil-Druckfeder ermöglicht wird, während der Schieber durch Betätigung seines Hubzylinders geöffnet wird.

Zur Beendigung des Füllvorgangs wird das Steuerventil einfach auf "Schwimmstellung" geschaltet, so daß bei drucklosem Steuerkreislauf der Schieber in die Schließ­ stellung fällt und das Belüftungsventil durch Freigabe einer Gegen-Druckfeder öffnet, deren Federkraft jene der Ventil-Druckfeder überwindet.

Auf diese Weise gelingt es durch einfaches Umschalten des Steuerkreises von "Druck" auf "drucklos" sowohl den Schieber als auch das Belüftungsventil in der gewünschten Weise zu steuern, wobei bei beiden Schalt­ stellungen bevorzugt das Belüftungsventil vor dem Schieber betätigt wird. Die Bedeutung des Belüftungs­ ventils liegt darin, daß beim Schließen des Schiebers zur Beendigung des Befüllvorgangs der Sog abgebaut wird, so daß die Gülle aus dem restlichen Füllstutzen und dem Saugstutzen über das Saugrohr in die Güllegrube zurückströmen kann. Hierbei können Leckagen infolge des Auseinanderfahrens von Füllstutzen und Saugstutzen vermieden werden.

Schließlich ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung noch vorgesehen, daß über den hydraulischen Steuerkreis des Steuerventils noch ein Hydraulikmotor für den Antrieb einer Zusatzpumpe betätigbar ist, welche zur Beschleunigung der Gülleförderung zwischen Faßbehälter und Füllstutzen angebaut ist. Die Zusatzpumpe darf aus sicherheitstechnischen Gründen nur angetrieben werden, wenn Füllstutzen und Saugrohr angedockt sind. So ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch geeignete Maßnahmen dafür zu sorgen, daß die Zusatzpumpe nur anläuft, wenn im Füllstutzen bzw. in der Belüftungs­ leitung Vakuum entsteht. Zu diesem Zweck ist vorge­ sehen, daß eine Meßdruckleitung die Belüftungsleitung mit einem Druckwandler verbindet, welcher das Steuer­ ventil schaltet, um den Hydraulikmotor über den hydraulischen Steuerkreis anzutreiben. Der Unterdruck, der erst nach dem Andocken und Schieberöffnung entsteht, wird hierbei in der Belüftungsleitung genutzt, um einen P/E- oder P/P-Wandler derart zu betätigen, daß das Steuerventil den Öldruck zum Hydraulikmotor freigibt oder stoppt. Eine derartige Zusatzpumpe sitzt zweckmäßig zwischen Faßbehälter und Schieber, so daß das Entweichen von Flüssigkeit aus dem Gehäuse der Zusatzpumpe vermieden wird.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, welche, jeweils in schematischer Weise, in Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung vor dem Andocken und in Fig. 2 den zugehörigen Steuerkreis zeigt.

Ein Saugstutzen 1 ist nach rechts mit einer Güllegrube verbunden. Er besitzt an seinem linken Ende einen konischen Fangtrichter 2, in welchen ein am Güllewagen vorgesehener Füllstutzen 3 eingefahren wird, so daß letzterer sich bezüglich des Rohrendes 4 des Saug­ stutzens 1 zentriert. In der zentrierten Position bewirkt eine dem Rohrende 4 zugeordnete (nicht gezeigte) Ringgummidichtung einen dichtenden Anschluß zwischen Saugstutzen 1 und Füllstutzen 3.

Der Saugstutzen 1 besteht aus einem flexiblen Schlauch, welcher an drei Punkten längs seiner Oberseite aufge­ hängt ist, nämlich im Haltepunkt P1 im Bereich des Mündungsabschnitts des Saugstutzens 1 sowie in den davon entfernten Haltepunkten P2 und P3, welche jeweils durch eine Öse 5 gebildet sind, die an der Oberseite einer den Saugstutzen 1 umfassenden Manschette befestigt ist. In den Haltepunkten P1, P2, P3 sind eine Kette 7 bzw. Seile 8 angeschlossen, die über Zugfedern 9 mit einem Festpunkt 10 an einem ortsfesten Gestell 11 verbunden sind. Die Zugfeder 9 zum rechten Haltepunkt P3 ist am benachbarten Ende der Zugfeder 9 zum mittleren Haltepunkt P2 befestigt. Das gesamte System aus Ketten, Seilen und Zufedern bewirkt entsprechend der linearen Versetzung der Haltepunkte P1, P2, P3 längs des Saugrohres 1 dessen Ausrichtung in der Verlängerung der Achse des Füllstutzens 3. Dabei kommt es zu einer Anpassung an die Last der Gülle im Saug­ stutzen 1 sowie an die mit der Füllmenge zunehmende Absenkung des Güllewagens, mit dessen Einfederung sich der Füllstutzen 3 nach unten bewegt.

Mit dem Füllstutzen 3 ist dessen Schieber 12 gezeichnet. Auf der Zuströmseite zum Schieber 12 ist eine Belüftungsleitung 13 angeschlossen, deren anderes Ende mit einem Gehäuse 14 eines Belüftungsventils 16 verbunden ist. Das Gehäuse 14 besitzt eine Ansaug­ öffnung 15, welche mittels eines federbetätigten Ventilkopfs 18 offen oder geschlossen ist. In der gezeichneten Stellung ist das Belüftungsventil 16 offen, d. h. dessen Ventil-Druckfeder 17 wird von der stärkeren Gegen-Druckfeder 25 überwunden, so daß der Ventilkopf 18 nach oben vom zugehörigen Ventilsitz abgehoben wird.

In der gezeichneten Position des Schiebers 12 und des Belüftungsventils 16 ist der Behälter des Güllewagens verschlossen, d. h. er ist entweder zur Verteilung der Gülle auf dem Feld gefüllt, z. B. gerade nachdem sein Füllstutzen 3 den Saugstutzen 1 verlassen hat oder er ist bereits geleert, d. h. gerade bevor die Verbindung zwischen dem Füllstutzen 3 und dem Saugstutzen 1 hergestellt werden soll. In dem letztgenannten Zustand befindet sich in dem leeren Güllebehälter normalerweise ein Unterdruck, welcher auf der Fahrt zwischen dem Feld und der Befüllstation durch Betreiben einer an den Güllebehälter angeschlossenen (nicht gezeigten) Saug­ pumpe erzeugt wird.

In der dargestellten Position von Schieber 12 und Belüftungsventil 16 ist der an eine Öldruckquelle 34 angeschlossene Steuerkreislauf 19 drucklos, d. h. der Ölkreislauf ist an den Vorratsbehälter angeschlossen. Ohne Druck im Zylinderraum 20 der Kolbenzylinder­ anordnung 21 zur Betätigung des Schiebers 12 bewegt sich letzterer unter seiner Schwerkraft bzw. seinem Speicherdruck nach unten und schließt den Querschnitt des Füllstutzens 3.

Ohne Druck im Zylinderraum 22 der Kolbenzylinder­ anordnung 23 zur Betätigung des Belüftungsventils 16 schwimmt deren Kolben 24 unter der Wirkung der Gegen- Druckfeder 25 nach oben und das oben herausragende Ende 26 der Kolbenstange 27 drückt gegen den Ventilkopf 18 und hebt diesen vom zugehörigen Ventilsitz gegen die Wirkung der Ventilfeder 17 ab, so daß über die Ansaug­ öffnung 15 Luft angesaugt werden kann.

Zum Befüllen des Güllebehälters wird der Steuerkreis­ lauf 19 umgeschaltet, d. h. unter Druck gesetzt. Dabei fährt der Kolben 28 der Kolbenzylinderanordnung 21 des Schiebers 12 nach oben und hebt den Schieber 12 entsprechend an, bis er den Füllstutzen 3 freigibt. Der Druck im Zylinderraum 22 der Kolbenzylinderanordnung 23 des Belüftungsventils 16 bewirkt eine Kontraktion der Gegen-Druckfeder 25, so daß der Kolben 27 vom Ventilkopf 18 nach unten abrückt und der Ventilkopf 18 unter der Wirkung der Ventilfeder 17 gegen seinen Ventilsitz gedrückt wird, so daß während des Befüllens keine Außenluft angesaugt wird. Die beiden Kolbenzylinderanordnungen 21, 23 sind also nur so lange unter Druck als der Befüllvorgang andauert. Danach, nämlich während des Ausfahrens der Gülle und des Zurückfahrens zum erneuten Befüllen des Güllewagens sind die beiden Kolbenzylinderanordnungen 21, 23 drucklos, was einer ökonomischen Betriebsweise entspricht.

Eine Zusatzpumpe 35 dient zum Beschleunigen der Gülle­ förderung während des Befüllvorgangs. Sie ist an den Füllstutzen 3 angebaut und fördert über ihre Abfluß­ leitung 36 in den Behälter des Güllewagens. Die Zusatz­ pumpe 35 wird von einem Hydraulikmotor 29 angetrieben, der ebenfalls über das Steuerventil 31 betätigt wird und einen Rücklauf 30 in einen Vorratstank besitzt. Der Betätigung des Steuerventils 31 dient eine an die Belüftungsleitung 13 angeschlossene Meßdruckleitung 33, welche über einen Druckwandler 32 das Steuerventil 31 schaltet, derart, daß die Zusatzpumpe 35 bei Unterdruck ein-, bei Atmosphärendruck ausgeschaltet ist.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum automatischen Anschließen eines fahrbaren Behälters für fluide Medien, insbesondere eines Güllewagens an ein mit einer Güllegrube verbundenes Saugrohr, dessen anschlußseitiger Saugstutzen (1) beweglich aufgehängt ist und mit einer konischen Erweiterung endet, und wobei am Güllewagen ein mittels eines Schiebers (12) betätigbarer, mit einem Belüftungsventil (16) zusammenwirkender Füllstutzen (3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Saugstutzen (1) an seinem freien Ende (4) mit einem Fangtrichter (2) versehen ist,
daß der Füllstutzen (3) bezüglich des Umrisses des Güllewagens zur Fahrerseite hin versetzt ist, so daß der Fahrer beim Rückwärtsfahren das Andocken des Füllstutzens (3) innerhalb des Fangtrichters (2) beobachten kann und
daß Schieber (12) und Entlüftungsventil (16) bei Beginn und Beendigung des Füllvorgangs mit einem hydraulischen Steuerventil (31) betätigbar sind, ohne daß der Fahrer hierzu seine Fahrposition verlassen muß.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugstutzen (1) an einem ortsfesten Gestell (11) derart in seiner Längs- und Querrichtung beweglich aufgehängt ist, daß er sich stets in der Verlängerung des Füllstutzens (3) ausrichtet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugstutzen (1) durch einen flexiblen Schlauch gebildet ist, der wenigstens an zwei Punkten, einmal am vorderen Ende und außerdem mit Entfernung davon, federnd aufgehängt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugstutzen (1) an drei Punkten (P1, P2, P3) seiner Oberseite mit linearer Versetzung voneinander in Achsrichtung jeweils federnd aufgehängt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dreipunktaufhängung gegenüber nur einem Festpunkt (10) vorgesehen ist, wobei alle Punkte in einer vertikalen Ebene liegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Steuerventil (31) zu Beginn des Füllvorgangs das Belüftungsventil (16) in die Schließstellung schaltet und einen Hubzylinder (21) zum Öffnen des Schiebers (12) betätigt und welches zur Beendigung des Füllvorgangs das Belüftungsventil (16) in die Offenstellung und den Schieber (12) in die Schließstellung schaltet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beendigung des Füllvorgangs das Steuer­ ventil (31) auf "Schwimmstellung" geschaltet wird, so daß bei drucklosem Steuerkreislauf (19) der Schieber (12) in die Schließstellung fällt und das Belüftungsventil (16) durch Federkraft öffnet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß über den hydraulischen Steuerkreislauf (19) des Steuerventils (31) noch ein Hydraulikmotor (29) für den Antrieb einer Zusatzpumpe (35) betätigbar ist, welche zur Beschleunigung der Gülleförderung an den Füllstutzen (3) angebaut ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßdruckleitung (33) die Belüftungsleitung (13) mit einem Druckwandler (32) verbindet, welcher das Steuerventil (31) schaltet, um den Hydraulikmotor (29) über den hydraulischen Steuerkreis anzutreiben.