DE2033552A1 - Regelvorrichtung für ein landwirtschaftliches Fahrzeug, Baufahrzeug oder dgl. mit Regelbereichserweiterung zur Regelung der Arbeitsweise eines Bodenbearbeitungsgerätes - Google Patents

Description

• Regelvorrichtung für ein landwirtschaftliches Fahrzeug, Baufahrzeug oder dgl, mit Regelbereichserweiterung zur Regelung der Arbeitsweise eines Bodenbearbeitungsgerätes.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für ein landwirtschaftliches Fahrzeug, Baufahrzeug oder dgl.
• zur Regelung der Arbeitsweise eines Bodenbearbeitungsgerätes, beispielsweise eines Pfluges, der über ein Dreipunktgestänge z.B, an einem Schlepper angebaut oder angehängt ist, wobei die Regelgröße, d.h. allgemein die Arbeitstiefe, durch Ubertragen von Wegeänderungen, die an mindestens einem Geberelement entstehen, über ein Verbindungsgestänge zu einer integral wirkenden Steuerventil-Krafthebereinheit auf einen vorbestimmten Sollwert geregelt wird, der durch einen Sollwerteinstellhebel in Verbindung mit einem Einstellglied wählbar ist.
• Bei den bekannten Regelvorrichtungen der eingangs genannten Art, bei denen die Regelgröße (allgemein die Arbeitstiefe) entweder nach Zugkraft oder nach Lage, bzw. einer Kombination von beiden geregelt wird, ist der gesamte Regelbereich durch einen Handhebel innerhalb dessen verfügbaren Schwenkbereichs vorgegeben. Dies bedingt aber, daß der Steuerschieberweg des Steuerventils für den Kraftheber jeweils auf diesen Regelbereich abgestimmt sein muß.
• Zusätzlich sind in der Regel Überlastsicherungen notwendig, die Überschreitungen eines bestimmten Stellweges, die durch das Verbindungsgestänge vom Geberelement (Meßfeder, Lagenocke) auf den Steuerschieber übertragen werden, abfangen.
• Die in jüngster Zeit zu bemerkende Tendenz, die auf Schlepper mit höheren Leistungen zielt, bringt es mit sich, daß die erforderlichen Zugkraftregelbereiche - durch die entsprechenden Anbaugeräte bedingt - immer größer werden. Die Vergrößerung der Zugkraftregelbereiche bedeutet, daß man den Steuerschieberweg des Steuerventils auf diese Erfordernisse abstimmen muß. Im Sinne einer Vereinheitlichung der Bauelemente ist es jedoch wünschenswert, gleiche Steuerventile mit konstantem Steuerschieberweg für kleinste bis zu größten Leistungen zu verwenden.
• Die Erfindung macht es sich daher zur Aufgabe, bei Regelvorrichtungen der eingangs genannten Art eine Regelbereichserweiterung unter Verwendung eines gleichen Steuerventils mit konstantem Steuerschieberweg vorzunehmen, so daß dieses Steuerventil universell für sämtliche Leistungen und Regelbereiche zu verwenden ist.
• In erweiterter Aufgabenstellung gemäß der Erfindung sollen diese Verhältnisse auch dann gelten, wenn das Steuerventil, der Sollwerteinstellhebel und das zugehörige Zwischenglied eine Fertigungseinheit bilden, die aus fertigungstechnischen Gründen nicht verändert werden soll.
• Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: a) das Einstellglied ist auf den vorgegebenen, gegenüber dem mit konstantem Steuerschieberweg erfaßbaren Regelbereich wesentlich größeren Gesamtregelbereich abgestimmt und b) innerhalb des Verbindungsgestänges ist neben einer an sich bekannten Überlastsicherung ein wegaufnehmender Speicher angeordnet, der so bemessen ist, daß er den überschüssigen Weg im Vergleich zum Steuerschieberweg beim Einstell- und Regelvorgang aufnehmen bzw. abgeben kann.
• Eine Weiterbildung nach der Erfindung besteht bei einer Regelvorrichtung, bei der der Soliwerteinstellhebel, das Einstellglied und das Steuerventil mit konstantem Steuerschieberweg eine Fertigungseinheit bilden, darin, daß zur Sollwerteinstellung mindestens eine zusätzliche, gemeinsam mit dem Einstellglied betätigbare Einstellgröße vorgesehen ist. Die Bedienung dieser Vorrichtung erfolgt durch den Sollwerteinstellhebel, da sämtliche Einstellmittel zueinander in direkter funktioneller Beziehung stehen, sodaß auch keine Maßnahmen für das Ausheben des Bodenbearbeitungsgerätes getroffen werden müssen.
• Eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung besteht bei einer Regelvorrichtung, bei der die Wegeänderungen der Geberelemente (Meßfeder, Lagenocke) zu einem gemeinsamen Mischglied, das vorzugsweise in Form eines Waagebalkens gestaltet ist, geführt werden und die sich weiter aus einer integral wirkenden Strecke für den Zugkraftanteil und einer proportionalen Rückführung des Steuerventils in seine Neutralstellung zusammensetzt, darin, daß vor dem Mischglied, gesehen vom Eingang der Zugkraftwegeänderungen (gemessen mm Geberelement) eine kinematische Kette angeordnet ist, die eine Verbindung vom Sollwerteinstellhebel zu dem für die Zugkraft maßgebenden Eingang am Mischglied herstellt. Mit dieser Einrichtung bleibt der Bereich und die Empfindlichkeit der Lage konstant, so daß auch die für die Endabschaltung notwendigen Einrichtungen unverändert bleiben.
• Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht bei einer Regelvorrichtung darin, daß sich der Anlenkpunkt des Mischsignals an einer kinematischen Kette befindet, die mit einem Ende mit dem Sollwerteinstellhebel verbunden ist, während das andere Ende am Verbindungsgestänge angelenkt ist. Bei einer derartigen Auslegung der kinematischen Verhältnisse bleibt das Mischsignal unverändert.
• Bei einer der möglichen Ausführungsformen gemäß der Erfindung ist dem Sollwerteinstellhebel eine Ubersetzungseinrichtung zugeordnet, die im Bereich kleiner Sollwerte große Verstellbewegungen des Einstellgliedes und der weiteren - bedarfsweise vorhandenen - Einstellgrößen bei kleinem Schwenkbereich des Sollwerteinstellhebels ermöglicht, während bei großem Sollwert kleine Verstellbewegungen bei großem Schwenkbereich des Sollwerteinstellhebels auf das Einstellglied und die weiteren -bedarfsweise vorhandenen - Einstellgrößen übertragbar sind. Diese Maßnahme erhöht die Einstellgenauigkeit der Sollwerte.
• Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen zusammenfassend insbesondere darin, daß eine Regelvorrichtung geschaffen wurde, die auf Schlepper von kleinen bis zu größten Leistungen ohne Veränderung des Steuerventils und gegebenenfalls weiterer Bauteile anwendbar ist. Bei einer Regelvorrichtung mit Lageregelung ist darüber hinaus eine Regelbereichserweiterung der Lage gegeben.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand von Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Zugkraftregelvorrichtung; Fig. 2 eine Regelvorrichtung, bei der das Steuerventil, der Sollwerteinstellhebel und das Einstellglied eine Einheit bilden; Fig. 3 eine weitere mögliche Ausführung, bei einer Regelvorrichtung mit Mischfunktion; Fig. 4 eine Regelvorrichtung mit Regelbereichserweiterung nach dem Mischglied.
• In Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau einer Zugkraftregelvorrichtung unter Vereinfachung der zur Anwendung kommenden Elemente dargestellt. Der Sollwert der Regelgröße - die Zugkraft (allgemein die Arbeitstiefe) - wird durch einen Sollwerteinstellhebel 1, der in einem Lager 2 schwenkbar angeordnet ist, vorgewählt. Der Sollwerteinstellhebel 1 kann innerhalb seines Schwenkbereichs 3 in Richtung Heben H oder Senken S bewegt werden. Eine derartige Einstellung hat zur Folge, daß ein integral wirkendes, unter der Vorlast einer Feder 5 stehendes Steuerventil 6 mit konstantem Steuerschieberweg "a" durch ein Einstellglied 4 aus seiner Neutralstellung N gebracht wird. Zur Regelbereichserweiterung bei konstantem Steuerschieberweg a wird die wirksame Breite des Einstellgliedes 4 entsprechend dem vorgegebenen Gesamtregelbereich "c" vergrößert.
• Der Steuerschieberweg "a" ist jedoch nicht ausreichend, um beliebige Einstellungen am Sollwerteinstellhebel 1 vornehmen zu können. Z.B. tritt beim Einstellen eines kleinen Sollwertes bei vorher großem Sollwert, aber auch bei allen anderen Einstellvorgängen ein zunächst überschussiger Weg innerhalb des Verbindungsgestänges 8 auf, der sich zu maximal "b" ergibt. (Steuerschieberweg "a" = konstant; "c" = der Gesamtregelbereich, gemessen in mm Federweg (c - a = b)). Der zunächst überschüssige Weg "b" wird von einem Speicher 9, der innerhalb des Verbindungsgestänges 8 neben einer an sich bekannten Überlastsicherung 10 eingeschaltet ist, beim Einstellvorgang aufgenommen und beim folgenden Regelvorgang wieder an das Verbindungsgestänge 8 abgegeben.
• Bei einer Regelvorrichtung, bei der das Steuerventil 6, das Einstellglied 4 und der Sollwerteinstellhebel 1 eine Fertigungseinheit 17 bilden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, dient zur Regelbereichserweiterung eine zusätzliche Einstellgröße 11. Der vom Speicher 9 beim Einstell- und Regelvorgang aufzunehmende, bzw. abzugebende Weg "b" ergibt sich aus der Differenz der Wege des Einstellgliedes 4, der weiteren Einstellgröße 11 und dem konstanten Steuerschieberweg "a".
• In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel bei einer Regelvorrichtung mit Mischfunktion dargestellt, wobei die weitere Einstellgröße 11 durch eine kinematische Kette 12 erreicht wird. Die kinematische Kette 12 ist innerhalb des Verbindungsgestänges 8 angeordnet und stellt eine Verbindung vom Sollwerteinstellhebel 1 über den Anlenkpunkt 13 des Zugkraftsignals zum Eingang 14 am Mischglied 15 her. Durch diese Anordnung bleibt der Bereich der Lage, der durch eine Lagenocke 16 gegeben ist, konstant, so daß auch die für die Endabschaltung.notwendigen Einrichtungen unverändert bleiben.
• In Fig. 4 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die kinematische Kette 12 nach dem Mischglied 15 angeordnet ist. Mit einem Systemhebel 17 läßt sich das Mischsignal zwischen den Lage- und Zugkrafteinwirkungen stufenlos verändern, so daß bei Stellung des Systemhebels 17 auf Lage eine Regelbereichserweiterung der Lage gegeben ist.
• Weiterhin bleibt bei dieser Ausführung das Mischsignal bei gleicher Absolutabweichung der Zugkraft unverändert.
• Diese Verhältnisse sind jedoch nicht nur auf eine Mischregelung bezogen, sondern gelten auch bei einer Vorrichtung, die nach reiner Lage regelt.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Vorrichtung für ein landwirtschaftliches Fahrzeug, Baufahrzeug oder dgl. zur Regelung der Arbeitsweise eines Bodenbearbeitungsgerätes, beispielsweise eines Pfluges, der über ein Dreipunktgestänge z.B. an einem Schlepper angebaut oder angehängt ist, wobei die Regelgröße d.h.

allgemein die Arbeitstiefe, durch Übertragen von Wegeänderungen, die an mindestens einem Geberelement entstehen, über ein Verbindungsgestänge zu einer integral wirkenden Steuerventil-Krafthebereinheit auf einen vorbestimmten Sollwert geregelt wird, der durch einen Sollwerteinstellhebel in Verbindung mit einem Einstellglied wählbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) das Einstellglied (4) ist auf den vorgegebenen, gegenüber dem mit konstantem Steuerschieberweg (a) erfaßbaren Regelbereich wesentlich größeren Gesamtregelbereich (c) abgestimmt und b) innerhalb des Verbindungsgestänges (8) ist neben einer an sich bekannten Überlastsicherung (10) ein wegaufnehmender Speicher (9) angeordnet, der so bemessen ist, daß er den überschüssigen Weg (b) im Vergleich zum Steuerschieberweg (a) beim Einstell- und Regelvorgang aufnehmen bzw. abgeben kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sollwerteinstellhebel, das Einstellglied und das Steuerventil mit konstantem Steuerschieberweg eine Einheit bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sollwerteinstellung mindestens eine zusätzliche, gemeinsam mit dem Einstellglied (4) betätigbare Einstellgröße (11) vorgesehen ist.

3. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Einstellgröße (11) durch einen Keil, eine schiefe Ebene oder einen Hebel, bzw. durch eine kinematische Kette (12) gegeben ist.

4. Regelvorrichtung, bei der die Wegeänderungen der Geberelemente (Meßfeder, Lagenocke) zu einem gemeinsamen Mischglied, das vorzugsweise in Form eines Waagebalkens gestaltet ist, geführt werden und die sich weiter aus einer integral wirkenden Strecke für den Zugkraftanteil und einer proportionalen Rückführung des Steuerventils in seine Neutralstellung zusammensetzt, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Mischglied (15), gesehen vom Eingang der Zugkraftwegeänderungen eine kinematische Kette (12) angeordnet ist, die eine Verbindung vom Sollwerteinstellhebel (1) zu dem für die Zugkraft maßgebenden Eingang (14) am Mischglied (15) herstellt,

5. Regelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anlenkpunkt des Mischsignals an einer kinematischen Kette (12) befindet, die mit einem Ende mit dem Sollwerteinstellhebel (1) verbunden ist, während das andere Ende am Verbindungsgestänge (8) angelenkt ist.

6. Regelvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sollwerteinstellhebel (1) eine Übersetzungseinrichtung zugeordnet ist, die im Bereich kleiner Sollwerte große Verstellbewegungen des Einstellgliedes (4) und der weiteren - bedarfsweise vorhandenen - Einstellgrößen (11) bei kleinem Schwenkbereich des Sollwerteinstellhebels (1) ermöglicht, während bei großem Sollwert kleine Verstellbewegungen bei großem Schwenkbereich des Sollwerteinstellhebels (1) auf das Einstellglied (4) und die weiteren - bedarfsweise vorhandenen - Einsteligrößen (11) übertragbar sind.

7. Regelvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der wegaufnehmende Speicher (9) gleichzeitig als Überlastsicherung (10) ausgebildet ist.

8. Regelvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bedarfsweise vorhandenen, zusätzlichen Einstellgrößen (11) über eine Seilverbindung mit dem Sollwerteinstellhebel(1) verbunden sind.

9. Regelvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelbereichserweiterung der Lage eine Verbindung vom Einstellglied (4) über die kinematische Kette (12) bzw. der weiteren Einstellgröße (11) ausschließlich zur Lagenocke (16) besteht.

Leerseite