DE1154965B - Hydraulische Kraftheber-Anlage fuer Ackerschlepper - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kraftheber-Anlagen von Ackerschleppern für angebaute oder angehängte Bodenbearbeitungsgeräte, vorzugsweise mit einem hydraulischen Kraftheberzylinder, dessen Kolben meist einseitig beaufschlagt ist. Der Kolben ist über Hebel und Gestänge kraftschlüssig mit dem Arbeitsgerät verbunden. Die Kraftheber-Anlage ist mit zwei oder mehr Regeleinrichtungen versehen, die über die Kolbenstellung im Zylinder die Höhenlage bzw. die Arbeitstiefe des Gerätes bestimmen und vom Fahrer des Schleppers wahlweise in Tätigkeit gesetzt werden. Eine dieser Regeleinrichtungen spricht auf Änderungen der Höhenlage des Gerätes gegenüber dem Schlepper an. Eine andere Regeleinrichtung reagiert auf Änderungen der am Gerät angreifenden Zugkraft oder des Motordrehmoments. Eine dritte dieser meist bekannten Regeleinrichtungen wird von der Bearbeitungstiefe des Gerätes mittels eines auf dem Boden gleitenden oder rollenden Tasters gesteuert. Hierzu kommt vielfach noch eine vierte Arbeitsweise des Krafthebers, bei der im Zylinder ein bestimmter, gegebenenfalls regelbarer Druck aufrechterhalten wird, der dem Gerät jedoch eine Bewegungsmöglichkeit in senkrechter Richtung läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Regeleinrichtungen der genannten Art ein aus möglichst wenigen Gliedern bestehendes Übertragungsgestänge zu schaffen und dem Fahrer die Bedienung bei der Umschaltung von einer auf eine andere Regeleinrichtung zu erleichtern. Bisher bekannte Kraftheber-Anlagen sind in diesen Beziehungen zu umständlich.

Nach einem älteren Vorschlag wurde bereits bei einer Kraftheber-Anlage, die zwei wahlweise auf Zugkraft- und Lageregelung ansprechbare Regeleinrichtungen aufweist, zur Umschaltung und Arbeitstiefenvorwahl vorgeschlagen, einen einzigen Handhebel zu verwenden. Hierbei ist der Verstellweg des Handhebels in zwei aneinander angrenzende Schwenkbereiche unterteilt, von denen der eine verschiedenen Zugkräften des Ackergerätes und der andere verschiedenen Lagen des Ackergerätes zum Ackerschlepper entspricht, wobei Lage und Arbeitstiefe von der Grenzstellung des Handhebels aus anwachsen. Nachteilig wirkt sich aber bei dieser bekannten baulich aufwendigen Kraftheber-Anlage aus, daß es nämlich für das Bedienungspersonal nicht ohne weiteres im Grenzbereich der beiden Schwenkbereiche erkennbar ist, welche Regelung in Betrieb ist.

Es ist auch eine Kraftheber-Anlage mit einer wahlweise einschaltbaren Zugkraft- und Lageregelung bekannt, bei der gleichfalls zur Umschaltung und Ar-Hydraulische Kraftheber-Anlage
für Ackerschlepper

Anmelder:

Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft, Köln-Deutz

Hans Kagel, Bergisch Gladbach,
ist als Erfinder genannt worden

beitstiefenvorwahl ein einziger Handhebel dient, der einen nockenförmigen Ansatz hat. Die Umschaltung erfolgt durch Querverschiebung des Handhebels auf seiner Achse, wobei der Nocken des Hebels entweder auf den die Zugkraftimpulse bzw. die Lageimpulse übertragenden Hebel des Stellzeuges der Regelung einwirkt. Hierbei ist jedoch von Nachteil, daß in dem Falle, wenn der Hebel des Stellzeuges, auf den die Umschaltung erfolgen soll, im Verschiebebereich des Nockens liegt, dieser bei gleichzeitiger Einwirkung auf die in Betrieb befindliche Regelung so weit gedreht werden muß, bis der Hebel außerhalb der Nokkenkontur liegt, womit die Bedienung erheblich erschwert ist.

Ferner ist auch eine Kraftheber-Anlage mit einer wahlweise einschaltbaren Lage- und Zugkraftregelung bekanntgeworden, bei der mittels eines als Sollwerteinsteller dienenden Handhebels eine zum Weg des Hebels proportionale Gerätelage bzw. Zugkraft vorgewählt wird und die Umschaltung von der einen auf die andere Regelung mittels eines zweiten Handhebels erfolgt, wodurch die Bedienung noch umständlicher geworden ist.

Die Kraftheber-Anlage nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen an den Bewegungen der Regelvorgänge teilnehmenden Bedienungshebel, der wahlweise eine Verbindung mit der Einrichtung für die Lageregelung und der Einrichtung für die Tiefenbzw. Zugkraftregelung herstellen und in seiner Bewegungsebene die zu regelnde Tiefe oder Zugkraft vorwählen läßt. Derselbe Bedienungshebel hat damit zwei Funktionen, nämlich der Umschaltung von einer auf eine andere Regelungsart und der Wahl der zu

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regelnden Tiefe oder Zugkraft. Daraus ergibt sich weise Umschaltung auf andere hydraulische Motoren,

eine sinnfällige und einfache Bedienung. z. B. für einen Mähbalkenantrieb und eine Lader-

Der den Regelvorgang übertragende Bedienungs- betätigung.

hebel ist vorzugsweise ständig mit dem Regelventil Der Bedienungshebel 15 ist um eine Achse 16 des Krafthebers gekuppelt und wahlweise mit einem 5 schwenkbar, auf der beiderseits des Hebels je ein von zwei Segmenten in verschiedenen Winkelstellun- Segment 17 und 18 gelagert sind. Der Hebel 15 entgen kuppelbar, von denen das eine Segment für die hält eine Gelenkstelle 19, die eine Schwenkung recht-

Lageregelung an einen Hebel des Krafthebers und das winklig zur Hauptbewegungsebene ermöglicht. Diese andere Segment an das Meßglied für die Zugkraft Schwenkung dient dazu, wahlweise eine der beider-

oder die Arbeitstiefe angelenkt ist. Die jeweilige Win- io seits am Hebel angebrachten Rasten 20, 21 in eine

kelstellung der Kupplung bestimmt hierbei die Wahl der stirnseitigen Verzahnungen 22, 23 der Segmente

der Tiefe oder Zugkraft. 17, 18 einzulegen. Die dabei gewählte relative

Das an dem einen Segment angreifende Gestänge Winkelstellung zwischen dem Bedienungshebel und

ist in Weiterbildung der Erfindung so ausgestaltet, dem betreffenden Segment entspricht einer Vorwahl

daß daran wahlweise der Meßgeber für die Zugkraft 15 der zu regelnden Größe.

oder der Meßgeber für die Arbeitstiefe angelenkt wer- Der Regelschieber 8 ist über eine Stange 25 ge-

den kann. lenkig mit dem Bedienungshebel 15 gekuppelt. Die

Dieselbe Einrichtung ist schließlich für eine Ar- Stange 25 enthält ein Zwischenglied 26 in Gestalt

beitsweise des Krafthebers mit gleichbleibendem oder einer schwachen vorgespannten Feder, die während

z. B. mit der Zugkraft veränderlichem Druck im 20 der Regelvorgänge eine starre Verbindung herstellt,

Kraftheberzylinder geeignet, bei der das Arbeitsgerät während der Betätigung durch den Hebel jedoch ein

in senkrechter Richtung frei beweglich ist und ein Ausweichen in beiden Richtungen zuläßt,

dem Druck entsprechender Anteil des Gerätegewichts Das Segment 17, das die Regelung für die Höhen-

zur Vergrößerung der Bodenhaftung der Treibräder lage des Arbeitsgerätes überträgt, ist über eine

auf den Schlepper übertragen wird: Zu diesem Zweck 25 Stange 28 an den Kraftarm 3 des Krafthebers ange-

wird der Bedienungshebel auf »Heben« eingestellt lenkt. Der Drehsinn des Segmentes 17 ist dem Dreh-

und mit dem Segment für die Lageregelung gekup- sinn des Bedienungshebels 15 entgegengerichtet, d. h.,

pelt. Zugleich wird ein Drossel- oder Überdruckventil, bei einer Schwenkung des Hebels im Uhrzeigersinn

das bei den anderen Regelungen abgesperrt ist, auf beginnt die Ölzufuhr nach dem Kraftheberzylinder,

einen bestimmten Druck eingestellt oder an die dafür 30 und das Arbeitsgerät wird gehoben. Die Stange

vorgesehene Regeleinrichtung angeschlossen. 28 bewegt sich dabei nach links und schwenkt das

In der Zeichnung ist die Erfindung veranschau- Segment 17 im Gegenuhrzeigersinn. Bei Erreichen

licht. der gewünschten Höhenlage wird der Bedienungs-

Abb. 1 stellt schematisch eine Kraftheber-Anlage hebel 15 auf seine Mittellage zurückgestellt und in

mit der ernndungsgemäßen Umschaltbarkeit dar; 35 die Verzahnung des Segmentes eingerastet, wenn die

Abb. 2 zeigt eine Abwandlung der Bedienungs- erreichte Höhenlage des Gerätes mittels der Regelung

elemente für eine Mischregelung; in trotz etwaiger Leckverluste des Kraftheberzylinders

Abb. 3 und 4 sind weitere Möglichkeiten einer aufrechterhalten werden soll.

Kopplung des Bedienungshebels mit den Segment- Am Segment 17 sind Anschläge 30, 31 vorgesehen,

gliedern wiedergegeben; 40 die den Weg des Kolbens 2 auf ein zulässiges Maß

Abb. 5 zeigt die Anwendung einer Tiefenregelung begrenzen, wenn sie z. B. bei ausgerückter Rast 20

mit Tastrad; in gegen den Bedienungshebel anfahren. Der Anschlag

Abb. 6 schließlich ist eine andere Verstellbarkeit 30 (gegebenenfalls auch der Anschlag 31) ist zweck-

der Regelempfindlichkeit als in Abb. 1 dargestellt. mäßig in nicht dargestellter Weise in Grenzen auf

Im Schema Abb. 1 ist 1 der Kraftheberzylinder, 45 dem Umfang des Segmentes verstellbar. Der Last-

dessen Kolben 2 über den Kraftarm 3 und ein oder arm 5 kommt dann nicht erst in seiner tiefsten Lage,

zwei Lastarme 4 das Bodenbearbeitungsgerät trägt. sondern in der gewählten Arbeitstiefe des Gerätes

Abb. 5 zeigt beispielsweise eine bekannte Viergelenk- zum Stillstand,

kette, mit der das Gerät am Schlepper angebracht ist. Anstatt den Hebel 15 in der beschriebenen Weise

Eine Pumpe 6 fördert das Druckmittel aus einem 50 zu bedienen, kann man die Rast 20 von vornherein

Behälter 7 über den Regelschieber 8 (in der rechten in eine der Lücken der Segmentverzahnung einlegen,

Stellung) beim Heben durch die Leitung 9 nach dem was durch das vorher genannte Federglied 26 er-

Kraftheberzylinder 1. In der angedeuteten Mittellage möglicht wird. Der Kraftheber erreicht dann die ge-

des Regelschiebers fördert die Pumpe über die Rück- wünschte Stellung, die weiterhin vom Regelschieber

Jaufleitung 10 in den Behälter 7. In der linken Stel- 55 aufrechterhalten wird.

lung des Regelgliedes sind die Pumpe und der Kraft- Am äußersten Ende des Kolbenhubes kann der

heberzylinder mit der Rücklaufleitung verbunden, so Kraftheber vor einem Außerbetriebsetzen der Anlage

daß unter dem Gewicht des Arbeitsgerätes Druck- mittels einer schwenkbaren Sperre 33 in bekannter

mittel aus dem Kraftheberzylinder 1 ausgeschoben Weise gegen Absenken gesichert werden,

und das Arbeitsgerät gesenkt wird. Ein die Druck- 60 Das Segment 18 für die Zugkraftregelung ist über

leitung 9 mit der Rücklaufleitung 10 verbindendes eine Stange 35 mit dem Zugkraftgeber gekuppelt.

Ventil 11 ist in bekannter Weise auf einen ge- Dieser besteht in bekannter Weise aus einer in beiden

wünschten Staudruck in der Leitung 9 einstellbar, Bewegungsrichtungen nachgebenden Feder 36 und

falls eine Radlastverstärkung am Schlepper durch einer Kuppelöse 37 für den Angriff eines mit dem

einen Teil des Gerätegewichts erreicht werden soll. 65 Arbeitsgerät verbundenen Gestängeteils, das eine

Für die nachstehend beschriebenen Regelungen wird dem jeweiligen Bodenwiderstand verhältnisgleiche

das Ventil 11 dagegen ganz gesperrt. Die Druck- Kraft auf den Zugkraftgeber überträgt. Die Zugkraft

leitung enthält noch ein Steuerglied 12 für eine wahl- wirkt hier von links nach rechts auf die Stange 35.

Kleinere Schwankungen der Zugkraft werden durch eine auf Zug und Druck ansprechende Feder 38 in der Stange 35 ausgeglichen. Um zu verhindern, daß das Segment 18 hochfrequente Bewegungen mitmacht und dadurch unnötig viele Steuerimpulse auf den Regelschieber 8 überträgt, ist außerdem ein am Segment 18 angreifender Öldämpfer39 vorgesehen.

Die hier beschriebenen Gestängeteile übertragen die der jeweiligen Zugkraft entsprechenden Steuerimpulse auf den Regelschieber 8, der seinerseits bei Schwankungen des Bodenwiderstandes ein Heben und Senken des Arbeitsgerätes bewirkt. Die Regelung arbeitet in bekannter Weise so, daß im wesentlichen eine gleichbleibende Zugkraft aufrechterhalten wird. Je nach Raststellung des Bedienungshebels 15 gegenüber dem Segment 18 ist die Zugkraft mehr oder weniger groß, d. h., die mittlere Arbeitstiefe des Gerätes ist durch die Raststellung wählbar.

Das rechte Ende der Stange 35 ist in einem radialen Bogenschlitz 40 des Segmentes 18 mittels eines Winkelhebels 41 verstellbar. Durch Änderung der Größe der auf den Regelschieber 8 übertragenen Wegimpulse läßt sich auf diese Weise die Empfindlichkeit der Regelung auf die jeweiligen Schwankungen der Bodenhärte und Bodenwellen dem Bedarf entsprechend angleichen. Bei Arbeiten in der Ebene wird man eine grobe Empfindlichkeit vorziehen, da Bodenverhärtungen dann einen geringeren Einfluß auf die Arbeitstiefe ausüben. In welligem Gelände und bei leichteren Pflegearbeiten ist eine empfindlichere Regelung angebracht.

Die Stange 35 trägt einen Anschlag 50, der beim Auftreten eines unüberwindlichen Bodenwiderstandes über einen Winkelhebel 51 in an sich bekannter Weise ein federbelastetes Ventil 52 aufstößt und Drucköl aus dem Kraftheberzylinder in den Behälter? zurückfließen läßt. Dadurch werden die Treibräder des Schleppers vom Gewicht des Gerätes und einer etwaigen senkrechten Komponente des Bodenwiderstandes entlastet, so daß die Räder durchrutschen und der Schlepper nicht aufbäumen kann.

In Abb. 1 ist unterhalb der am Zugkraftgeber 36 angreifenden Stange 35 eine weitere Stange 42 für den Angriff eines Gebers für die Tiefenregelung vorgesehen. Diese Stange 42 ist vorzugsweise hinter der Feder 38 mit der Stange 35 gelenkig verbunden. Abb. 5 zeigt als Geber beispielsweise ein Tastrad 43, dessen Schwenkhebel über einen Bowdenzug 44 an die Stange 42 angeschlossen ist. Hier werden demnach Schwankungen der Arbeitstiefe 45 des Pfluges

46 als Regelimpulse auf den Regelschieber 8 übertragen. Gemäß Abb. 5 kann man nach Bedarf wahlweise den Geber für die Tiefenregelung an die Stange 42 oder den Geber für die Zugkraftregelung an die Stange 35 anschließen. Letzteres geschieht z. B. in üblicher Weise durch Verbinden des oberen Lenkers

47 der Viergelenkkette mit der Kupplung 37 des Zugkraftgebers.

Abb. 2 zeigt wahlweise ein auf dem Bedienungshebel 15 gelagertes und axial verschiebbares Kegelritzel 55, das in der gezeichneten Stellung in Gegenverzahnungen der Segmente 17 und 18 eingreift. Damit ergibt sich eine Mischregelung von Lage- und Zugkraftregelung bzw. Tiefenregelung, die unter gewissen Verhältnissen vorteilhaft ist.

Abb. 3 zeigt eine Reibkupplung des Bedienungshebels 15 mit den Segmenten 17, 18. Ein Griffstück 56 des Hebels 15 ist mit diesem gelenkig verbunden und trägt einen Exzenter 57, der zwischen parallelen Flächen einer Gabelung 58 des Hebels so geführt ist, daß bei einer Verschwenkung des Griffstückes in der einen oder anderen Richtung der Hebel 15 an einen der Reibbeläge 59, 60 der Segmente 17, 18 angepreßt wird.

In Abb. 4 ist eine andere Reibkupplung gezeigt: Ein zweiarmiges Kuppelstück 62, das am Bedienungshebel 15 pendelnd gelagert ist, wird durch einen einseitig an einem Griffstück 64 angebrachten Stirnnocken durch Verdrehen des Griffstückes um die Hebelachse in einer oder der anderen Richtung verschwenkt und gegen den Umfang eines der Segmente 17, 18 gepreßt. Eine Druckfeder 65 bestimmt dabei die Größe der Anpreßkraft.

Nach Abb. 6 geschieht die Verstellung der Empfindlichkeit an anderer Stelle als in Abb. 1: Die am Geber angreifende Stange 35 ist an das Segment 18 fest angelenkt. Die am Bedienungshebel angreifende Stange 25 ist an ihrem anderen Ende in einem Längsschlitz eines Zwischenhebels 66 verschiebbar, der seinerseits am Regelschieber 8 angreift. Die Verschiebung wird mittels eines Winkelhebels 67 vorgenommen. Wegen der kurzen Wege des Regelschiebers 8 ergeben sich geringere Schrägstellungen des Zwischenhebels 66 als des Schlitzes 40 im Segment 18 nach Abb. 1 und infolgedessen praktisch keine Änderungen der Arbeitstiefe bei Änderung der Einstellung.

Es sei noch bemerkt, daß ein an den Bewegungen der Regelvorgänge teilnehmender Bedienungshebel, der eine Kupplung in verschiedenen Winkellagen mit einem Segment im Sinne der Erfindung ermöglicht, ebenso vorteilhaft sein kann, wenn nur ein einziges Segment vorhanden ist. Ferner ist es denkbar, an Stelle der zwei wahlweise kuppelbaren Segmente drei solche Segmente mit daran angreifenden Gebergestängen vorzusehen und diese wahlweise mit dem Bedienungshebel kuppelbar auszubilden.

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kraftheber-Anlage von Ackerschleppern für angebaute oder angehängte Bodenbearbeitungsgeräte, mit einem hydraulischen Kraftheberzylinder, die zwei wahlweise einschaltbare, auf Änderungen der Höhenlage und der Bearbeitungstiefe bzw. der Zugkraft ansprechende Regeleinrichtungen enthält, gekennzeichnet durch einen an den Bewegungen der Regelvorgänge teilnehmenden Bedienungshebel (15), der wahlweise eine Verbindung mit der Einrichtung (3, 28, 17) für die Lageregelung und der Einrichtung (35, 36, 18) für die Tiefen- bzw. Zugkraftregelung herstellen und in seiner Bewegungsebene die zu regelnde Tiefe oder Zugkraft vorwählen läßt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Regelvorgang übertragende Bedienungshebel (15) ständig mit dem Regelventil (8) des Krafthebers (1 bis 4) gekuppelt ist und wahlweise mit einem von zwei Segmenten (17,18) in verschiedenen Winkelstellungen kuppelbar ist, von denen das eine Segment (17) für die Lageregelung an einen Hebel (3) des Krafthebers (1) und das andere Segment (18) an den Meßgeber (36, 43) für die Zugkraft oder Tiefe angelenkt ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment (17) für die

Lageregelung Endanschläge (30, 31) für eine Begrenzung der Winkelstellungen des Bedienungshebels (15) gegenüber dem Segment (17,18) aufweist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endanschläge (30, 31) des Segmentes (17, 18) für die Lageregelung und/oder Tiefenregelung am Segment verstellbar angebracht sind.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Segment (18) für die Zugkraft- oder Arbeitstiefenregelung ein die hochfrequenten Bewegungen des Meßgebers ausgleichender Dämpfer (39) angreift.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem das Segment (18) für die Zugkraft- bzw. Arbeitstiefenregelung mit dem Meßgeber (36, 43) verbindenden Gestänge (35) eine auf Zug und Druck ansprechende Feder (38) enthalten ist. ao

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle des Gestängeangriffs für die Zugkraft- bzw. Arbeitstiefenregelung am zugehörigen Segment (18) in radialer Richtung, vorzugsweise in einer Bogenführung (40), verstellbar ist.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange (25) zwischen dem Bedienungshebel (15) und dem Regelventil (8) an einem Zwischenhebel (66) in dessen Längsrichtung verstellbar ist (Abb. 6).

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange (25) des Bedienungshebels (15) mit dem Regelventil (8) des Krafthebers (1) ein in beiden Richtungen elastisch nachgebendes Glied (26) enthält, das vorzugsweise durch Vorspannung während des Regelvorganges eine starre Verbindung herstellt und erst bei Überschreiten der Vorspannkraft nachgibt.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einem Abblaseventil, das bei übermäßigem Bodenwiderstand vom Gestänge für die Zugkraftregelung aufgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zugkraftgeber (36) mit dem zugehörigen Segment (18) verbindende Stange (35) das Abblaseventil (52) betätigt.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bedienungshebel (15) mit der Achse in dessen Längsrichtung ein Kegelritzel (55) gelagert ist, das wahlweise mit gegenüberliegenden Verzahnungen der Segmente (17, 18) in Eingriff gebracht oder durch axiale Verschiebung ausgerückt wird.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekanntes Abblaseventil (11) hinter dem Regelventil (8) angeordnet ist, das bei Einstellung eines wählbaren Querschnittes oder der Spannkraft einer Schließfeder einen Teil des Gerätegewichts auf den Schlepper überträgt und für die Benutzung einer Regelung des Krafthebers ganz absperrbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1082 442;
französische Patentschriften Nr. 1127 870,
366.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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