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Vorrichtung zum Verhindern des Aufbäumens infolge Entlastung der Vorderachse
bei Schleppern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern des Aufbäumens
infolge Entlastung der Vorderachse bei Schleppern mit hydraulischem, das Anbaugerät
während der Arbeit teilweise tragendem Kraftheber, in dessen Hubzylinder ein von
Hand oder selbsttätig in Abhängigkeit von der Stützradkraft oder vorn Radschlupf
regelbarer Dauerdruck zur übertragung eines Teiles des Gerätegewichtes auf die Schlepperhinterachse
aufrechterhalten wird.
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Es ist eine Einrichtung bekannt, durch die die Belastung der Triebachse
in Abhängigkeit vom Schlupf der Triebräder des Schleppers selbsttätig regelbar ist.
Hierbei wird der Dauerdruck im Hubzylinder und somit die Hinterachslast auf Kosten
des Pfluggewichtes, aber auch der Vorderachslast des Schleppers, erhöht. Bei nassem
Boden kann diese Lastverteilung dazu führen, daß sich der Schlepper aufbäumt oder
sogar überschlägt, wenn der Pflug sich fest in den Boden eingezogen hat, wie dies
in der Praxis schon vorgekommen ist. Abgesehen von der Unfallgefahr wird dadurch
auch die Lenkung des Schleppers unwirksam.
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Es ist ferner eine Vorrichtung bekannt, die zum Verhindern des Aufbäumens
bei zu großer Belastung der angetriebenen Hinterachse eines Schleppers dient, wobei
der Impuls zur Auslösung der Vorrichtung in Abhängigkeit von der Entlastung der
Vorderachse gegeben wird. Diese Vorrichtung bewirkt das Entkuppeln des Antriebsmotors.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
die verhindert, daß der Schlepper infolge zu niedriger Vorderachslast während der
Ackerarbeit seine Lenkfähigkeit -verliert oder sich aufbäumt und den Fahrer gefährdet.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Größe des Dauerdruckes im Hubzylinder,
unabhängig von einer selbsttätigen Regelung oder Handregelung, in Abhängigkeit von
der Entlastung der Vorderachse des Schleppers durch Betätigen eines Ventils der
hydraulichen Hubvorrichtung oder durch an sich bekannte Verminderung der Fördermenge
der Pumpe begrenzt wird.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Ventil im
Nebenschluß einer mit einem Dauerdruckregelventil versehenen ölrückleitung angeordnet
ist.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung weist zur Betätigung des
Ventils die Vorderachse des Schleppers eine Zunge auf, die in einem Lager am Schlepper
um eine in Fahrtrichtung liegende Achse und eine quer dazu liegende Achse pendelnd
gelagert ist und der Pendelausschlag um die Querachse durch Anschläge begrenzt ist
und die Zunge durch eine einstellbare Feder nach unten gedrückt wird.
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Das Ventil kann mechanisch, hydraulisch oder elektrisch mit der Zunge
verbunden sein.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt A b b. 1 einen Schlepper mit Anbaupflug im Schema, aus welchem die
Pflugwiderstandsresultierende W und ihre Richtung als Ursache der Verminderung der
Vorderachslast ersichtlich ist, A b b. 2 den Kräfteplan, aus welchem die Richtungsänderung
von W nach W zu ersehen ist; von diesem Lageplan aus sind die Richtungen
W und W
in die A b b. 1 parallel übertragen worden, A b b. 3 eine beweglich
aufgehängte Vorderradachse des Schleppers mit Anschlägen und Leitungsanfang zum
Steuerventil und A b b. 4 ein Schema der Schlepperhydraulik mit im Nebenschluß eingebautem
Durchlaßventil.
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Aus A b b. 1 ist zu erkennen, daß die Pflugwiderstandsresultierende
W oder W im Abstand h' bzw. h
oder in einem zwischen
h' und h liegenden Abstand oberhalb des Berührungspunktes A des Schlepperhinterrades
mit dem Erdboden vorbeigeht. Der Schlepper drückt mit einer Hinterachslast Gh und
einer Vorderachslast G,, auf den Boden. In der Pflugwiderstandsresultierenden
W oder W sind alle am Pflug wirksamen äußeren Kräfte enthalten. Die
Vorderachslast G,, ist diejenige Last, mit welcher der Schlepper ohne Pflug mit
den Vorderrädern auf den Boden drückt. G"' ist die unter der Einwirkung der
Pflugwiderstandsresultierenden
IV' verminderte Vorderachslast Gv'=G v-Q'
L bezeichnet den Radstand des Schleppers, Q' die Entlastung der Vorderachse.
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Diese verminderte Vorderachslast G"' darf einen Mindestwert nicht
unterschreiten, weil sonst die Lenkfähigkeit des Schleppers nachläßt und die Gefahr
des Aufbäumens des Schleppers und Lebensgefahr für den Fahrer, besonders in Hanglagen,
besteht.
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Mit der Erfindung soll die Richtung des Pflugwiderstandes W dadurch
flacher werden, daß bei Krafthebern mit Dauerdruckregelung der infolge des im Hubzylinder
herrschenden regelbaren Dauerdruckes auf den Schlepper übertragene Anteil am Pfluggewicht
vermindert oder aufgehoben wird, sobald die Vorderachslast einen Mindestwert zu
unterschreiten beginnt. Bei einer doppeltwirkenden hydraulischen Hubvorrichtung
mit oder ohne Dauerdruckregelung kann der auf den Schlepper übertragene Anteil des
Pfluggewichtes auch dadurch vermindert oder aufgehoben werden, daß von der hydraulischen
Hubvorrichtung aus über das Hubgestänge eine auf den Pflug wirkende Druckkraft ausgeübt
wird.
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Die Verminderung bzw. Aufhebung des durch den Dauerdruck im Hubzylinder
auf den Schlepper übertragenen Gewichtsanteils des Pfluges hat zur Folge, daß sich
die Sohlenkraft S' (Ab b. 1 und 2) auf S vergrößert, die Richtung von W flacher
wird und die Richtung W einnimmt. Dadurch wird auch der große Abstand
h', in welchem W am Auflagepunkt A der Hinterräder vorbeigeht
und der das Drehmoment W - h' mitbestimmt, auf den Abstand h verkleinert.
Das die Vorderachslast vermindernde Drehmoment W-h ist kleiner und dadurch die Vorderachslast
wieder größer geworden.
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Die Einrichtung an der Vorderachse zur Betätigung des Steuerventils
bei Unterschreiten der Mindestvorderachslast besteht darin, daß am Schlepper 1 eine
Vorderachse 2 zwischen am Schlepperkörper festen Anschlägen 3, 4 beweglich
aufgehängt ist. Das Lager 5, in welchem die Vorderachse 2 geführt ist, läßt eine
Bewegung der Vorderachse 2 in zwei Richtungen zu, nämlich um eine in Fahrtrichtung
liegende Achse 6 und um eine quer dazu liegende Achse 7. Die übliche Vorderachse
2 ist mit einer Zunge 8 versehen, die zwischen den Anschlägen 3 und 4 um die Querachse
7 pendeln kann und deren Weg durch eine als Anschlag 9 dienende Stellschraube begrenzt
wird. An der Zunge 8 ist eine mechanische Verbindung, z. B. ein Bowdenzug 10, mit
einer Klemmvorrichtung 11 oder eine hydraulische oder elektrische Verbindung zu
einem Ventil 12 (A b b. 4) der hydraulischen Hubvorrichtung des Schleppers 1, die
zum Ausheben, Senken und Übertragen eines Gewichtsanteils des Gerätes auf den Schlepper
dient, vorgesehen. Zwischen der Zunge 8 und dem Schlepper 1 ist eine Feder 13 od.
dgl. eingebaut, deren Spannung mit Hilfe der Schraube 14 veränderbar ist. Die hydraulische
Hubvorrichtung am Schlepper besteht aus der Pumpe 15, die Öl aus dem Behälter 16
ansaugt und dieses über die Druckleitung 17 unter einem von einem einstellbaren
überdruckventi118 bestimmten Druck über das Regelventil 19 dem Hubzylinder
20 zuführt. Solange das Regelventil 19 geschlossen ist, erhält der
Hubzylinder vollen Öldruck, der zum Ausheben des Gerätes dient. Beim Einsatz des
Pfluges wird das Regelventil 19 geöffnet, der Öldruck fällt, so daß der Pflug infolge
seines Gewichtes sich senken und in den Boden eindringen kann. Ein regelbares Dauerdruckregelventil21
läßt das vom Kolben 22 zurückgedrückte Öl nicht drucklos durch die Rückleitung 23
fließen, sondern hält darin noch einen so großen Dauerdruck, daß in den Zugstangen
24 ein Zug herrscht, der einen Teil des Gerätegewichtes auf den Schlepper überträgt,
um den Schlupf der Räder zu verhindern. Von der Rückleitung 23 zweigt eine Leitung
25 zu dem Ventil 12 ab, das durch den Bowdenzug 10 oder auf andere Weise
mit der Vorrichtung 8, 11 (A b b. 3) an der Vorderachse 2 des Schleppers 1 verbunden
ist. Wird das Ventil 12 geöffnet, so sinkt der Druck in den Leitungen 23 und 25
auf Null ab, weil das Öl durch die Leitungen 26 und 27 in den Behälter 16 drucklos
zurückfließen kann. Die Zugstangen 24 üben auf das Gerät keinen Zug nach oben mehr
aus, und die Sohlenkraft S' steigt auf den Betrag S (A b b. 2). Die
Richtung der Pflugwiderstandsresultierenden W wird flacher und nimmt die
Richtung W oder eine zwischen W und W liegende Richtung an. Sie geht
in einem kleineren Abstand h oberhalb des Auflagepunktes A der Schlepperhinterräder
vorbei. Da sich die Absolutwerte von W und W nur wenig voneinander
unterscheiden, wie A b b. 2 zeigt, wird das die Vorderachslast vermindernde Drehmoment
W - h
kleiner als W - h', und die Vorderachslast wird wieder größer
als der Mindestwert. Der Schlepper behält seine Lenkfähigkeit und kann sich auch
nicht aufbäumen. Die mit der Schraube 14 auf einen beliebigen Druck einstellbare
Feder 13 hat die Aufgabe, die Größe der Mindestvorderachslast zu bestimmen. Wenn
die Vorderachslast zu gering wird, versucht sich der Schlepperrahmen von der Vorderachse
abzuheben. Die Zunge 8 fällt samt der Vorderachse 2 nach unten, zieht an dem Bowdenzug
10 und öffnet das Ventil 12, wodurch, wie beschrieben, die Vorderachslast wieder
größer wird. Die Feder 13 hält die Zunge 8 so lange nach unten und das Ventil 12
so lange mehr oder weniger weit geöffnet, bis die Vorderachslast die von der Kraft
der Feder 13 bestimmte Größe wieder erreicht hat. Erst dann berührt die Zunge 8
den oberen Anschlag 4 wieder, und das Ventil 12 ist ganz geschlossen, so daß der
normale Arbeitszustand mit ausreichender Vorderachslast wieder erreicht ist.
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Eine Einrichtung zur Herabsetzung der Fördermenge der Ölpumpe besteht
in einer Kupplung od. dgl. zwischen ölpumpenantrieb und der Ölpumpe selbst, welche
gestattet, möglichst stufenlos die Drehzahl der Ölpumpe zu verändern.