DE2731164A1

DE2731164A1 - Einrichtung zur hubwerksregelung

Info

Publication number: DE2731164A1
Application number: DE19772731164
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Heiser; Walter Dipl Ing Kobald
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-07-09
Filing date: 1977-07-09
Publication date: 1979-01-25
Also published as: RO76349A; US4463658A; GB1603007A; DE2731164C2; FR2396496A1; FR2396496B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Hubwerksregelung für Ackerschlepper nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine derartige Einrichtung bekannt, bei der hydraulische Istwert- und Sollwertgeber vorgesehen sind, die nach Art eines hydraulischen Gestänges auf das den Kraftheber des Ackerschleppers steuernde Wegeventil einwirken können. Dabei ist auch ein Steuerventil zwischen die Geber geschaltet, mit dem die Signale zweier Istwertgeber wahlweise zur Wirkung gebracht werden können. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß sich das hydraulische Gestänge weniger für eine genaue Hubwerksregelung eignet, zumal hier Druckmittelsäulen in relativ langen Signalleitungen verschoben werden. Durch Temperaturschwankungen können Volumenänderungen eintreten, die ein genaues Ansprechen der Einrichtung stören. Außerdem eignet sich diese Einrichtung nicht besonders gut zum Mischen verschiedener Istwert-Signale.

Ferner ist es auch bekannt, eine hydraulische Brückenschaltung zu verwenden, bei der vier vorgesteuerte Ventile in die vier Brückenzweige und ein Servomotor in die Brückendiagonale geschaltet sind. Zur Vorsteuerung sind zwei proportional arbeitende Druckregelventile vorgesehen, von denen jedes auf zwei Ventile in gegenüberliegenden Brückenzweigen einwirkt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist die Brückenschaltung für einen Arbeitskreis und nicht für einen Steuerkreis vorgesehen; auch wird sie nicht zur Hubwerksregelung bei einem Ackerschlepper oder Mähdrescher eingesetzt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie

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bei Verwendung rein hydraulischer Mittel zur Signalverarbeitung eine Hubwerksregelung ermöglicht, die relativ empfindlich, schnell und genau arbeitet. Zudem ist sie leicht zu warten und bedarf zur Fehlersuche keines elektrischen Aufwandes.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 3» wodurch eine äußerst einfache Signalmischung möglich wird.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Einrichtung zur Hubwerksregelung bei einem Schlepper in vereinfachter Darstellung, Figur 2, 3 und k den Steuerkreis einer zweiten, dritten bzw. vierten Ausfuhrungsform der Einrichtung in vereinfachter Darstellung.

Beschreibung der Erfindung

Figur 1 zeigt eine Einrichtung 10 zur Regelung des Dreipunkt-Regelgestänges 11 eines Ackerschleppers. Ein Unterlenker 12 des Regelgestänges 11 ist über eine am Gehäuse 13 des Schleppers befestigte Blattfeder 14 beweglich aufgehängt. Ein Oberlenker 15 ist am Schwenkpunkt 16 gehäusefest gelagert und steht mit einem Kraftheber 17 in Wirkverbindung. Der Kraftheber 17 ist Teil eines hydraulischen Arbeitskreises 18, zu dem ein Wegeventil 19 sowie ein Druckmittel-Versorgungssystem 21 zählt. Das Wegeventil 19 ist zugleich Teil eines Steuerkreises 22, da es hydraulisch angesteuert wird. Der Steuerkreis 22 ist als Vollbrücke ausgeführt und hat vier Brücken-

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zweige 23, 24, 25, 26 sowie eine Brückendiagonale 27, in den das Wegeventil 19 liegt. Der erste (23) und zweite Brückenzweig 24 steht jeweils mit einer Druckmittelquelle 28 in Verbindung und nimmt jeweils eine Konstant-Drossel 29, 31 auf. In den dritten Brückenzweig 25 ist ein Sollwert-Geber 32 geschaltet. Der vierte Brückenzweig 26 ist von einem Steuerventil 33 in einen vorgeschalteten Abschnitt 34 und einen nachgeschalteten Abschnitt 35 unterteilt; im ersteren (34) liegt ein dem Schnellaushub dienendes Stellglied 36. Der nachgeschaltete Abschnitt 35 besteht aus einer ersten (37)> zweiten (38) und dritten Leitung 39. In der ersten Leitung 37 liegt ein als Druck-Weg-Wandler ausgebildeter erster Istwertgeber 41, der zugkraftabhängige Signale erzeugt. In die zweite Leitung 38 ist ein entsprechend ausgebildeter, zweiter Istwertgeber 42 geschaltet, der lageabhängige Signale gibt. Zu diesem Zweck haben beide Istwertgeber 4l, 42 einen Nocken 43, mit dem sie einen Hub von der Blattfeder 14 bzw. dem Oberlenker 15 abnehmen. Die dritte Leitung 39 ist unmittelbar mit einer den Kraftheber 17 mit dem Wegeventil 19 verbindenden Arbeitsleitung 44 verbunden und dient zum Abgreifen eines druckabhängigen Signals.

Die Wirkungsweise der Einrichtung 10 ist wie folgt. Es sei davon ausgegangen, daß sich die Einrichtung 10 im Gleichgewicht befinde, wobei das Wegeventil 19 den Kraftheber 17 hydraulisch blockiert, während das Versorgungssystem 21 das Wegeventil 19 mit Druckmittel versorgt. Gleichzeitig fließt Druckmittel von der Druckmittelquelle 28 über die Brückenzweige 23, 25 bzw. 24, 26 zum Tank ab, wobei das Stellglied 36 nicht betätigt sei und mit dem Steuerventil 33 nur der zugkraftabhängige Istwertgeber 41 in den Steuerkreis 22 geschaltet sei. Dabei bewirken der Sollwertgeber 32 einerseits und andererseits der erste Istwertgeber 4l gleiche Drücke in beiden Seiten der Brückendiagonale 27, wodurch das Steuerglied des Wegeventils 19 in seiner Mittelstellung bleibt und die Arbeitsleitung 44 blockiert.

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Eine Änderung der Zugkraft am Unterlenker 12 führt über die Blattfeder 14 zu einer Hubänderung am Nocken 43 und damit zu einer Änderung des vom ersten Istwert-Geber 4l in der ersten Leitung 37 angedrosselten Drucks. Die nun in der Brückendiagonale 27 wirksame Druckdifferenz bewirkt eine Auslenkung des Steuerglieds des Wegeventils 19 in der Weise, daß durch Zu- oder Abströmen von Druckmittel zu oder aus dem Kraftheber 17 der Unterlenker 12 so bewegt wird, bis die sich ändernde Zugkraft am Unterlenker 12 über den Istwertgeber 4l wieder zu einem Gleichgewichtszustand in der hydraulischen Brücke des Steuerkreises 22 führt. Es kann somit analog zu dem am Sollwertgeber 32 eingestellten Signal die Zugkraft im Unterlenker 12 geregelt werden.

Durch Umschalten des Steuerventils 33 kann in entsprechender Weise die Lage allein oder auch der Druck im Kraftheber 17 geregelt werden. Auch können mit einem entsprechend ausgebildeten Steuerventil 33 zwei oder mehrere Istwertsignale gemischt werden. Durch Betätigen des Stellglieds 36 wird der vierte Brückenzweig 26 blockiert und damit ein schnelles Heben des Unterlenkers 12 bewirkt, um z.R- beim Wenden des Schleppers am Feldrand ein schnelles Ausheben eines Pfluges zu erreichen.

Figur 2 zeigt als Teil einer zweiten Einrichtung 50 einen Steuerkreis 51 in vereinfachter Darstellung, der sich von demjenigen nach Figur 1 wie folgt unterscheidet, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden:

Im ersten Brückenzweig 23 ist der Sollwert-Geber 32 angeordnet, während im dritten Brückenzweig 25 ein zweiter Sollwert-Geber 52 liegt. Im zweiten Brückenzweig 24 liegt die Konstant Drossel 31» während in die Leitung 37 der erste Istwertgeber 4l und in die Leitung 38 der zweite, lageabhängige Istwertgeber 42 geschaltet sind. In jede der Leitungen 37, 38, die am Punkt 53 miteinander, mit dem zweiten Brückenzweig 24 und

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auch mit der Brückendiagonale 27 verbunden sind, ist eine Mischdrossel 5k bzw. 55 zwischen den Punkt 53 und die Istwertgeber 4l, k2 geschaltet. Beide Mischdrosseln 5k, 55 sind mechanisch miteinander so gekoppelt, daß sie gegenläufig arbeiten. Der erste (23) und zweite Brückenzweig 2k sind über eine zweite Konstantdrossel 56 gemeinsam mit der Druckmittelquelle 28 verbunden, die eine konstante Druckmittelmenge bei konstantem Druck zur Verfügung stellt.

Die Wirkungsweise des Steuerkreises 51 gleicht im Prinzip weitgehend der Wirkungsweise des Steuerkreises 22 nach Figur 1; unterschiedlich dazu ist einmal, daß mit dem zweiten Sollwert-Geber 52 ein zweiter Sollwert vorgegeben werden kann, um z.B. den Schlupf an den Arbeitsrädern des Schleppers zu begrenzen oder um eine Überlastsicherung für den Motor des Schleppers vorzusehen. Vor allem aber kann mit Hilfe der gegenläufig arbeitenden Mischdrosseln 5k, 55 einmal der zugkraftabhängige Istwertgeber kl oder der lageabhängige Istwertgeber k2 oder auch beide zusammen in beliebigem Verhältnis zueinander zur Wirkung kommen.

Figur 3 zeigt als Teil einer dritten Einrichtung 60 einen Steuerkreis 6l, der sich von demjenigen nach Figur 2 wie folgt unterscheidet, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden: Im ersten Brückenzweig 23 ist lediglich eine dritte Konstantdrossel 62 vorgesehen, während im dritten Brükkenzweig 25 der erste Sollwertgeber 32 als verstellbares Druckbegrenzungsventil ausgebildet ist. Ferner führt vom Punkt 53 eine Steuerleitung 63 zum Tank, in die nun der zweite Sollwertgeber 52 geschaltet ist. Die Wirkungsweise des Steuerkreises 6l gleicht im wesentlichen derjenigen des Steuerkreises 50 nach Figur 2.

Figur k zeigt als Teil einer vierten Einrichtung 70 einen Steuerkreis 71, der als Halbbrücke ausgebildet ist und sich von demjenigen nach Figur 2 wie folgt unterscheidet, wobei

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für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden: Das Wegeventil 19 wird nur vom Punkt 53 aus über die halbe Brükkendiagonale 27 mit Druck beaufschlagt, entgegen der Kraft einer Feder. Die Konstantdrossel 31 entfällt und der den Sollwertgeber 32 enthaltende erste Brückenzweig 23 ist unmittelbar zum Tank 45 geführt. Im Prinzip arbeitet der nach Art einer Halbbrücke aufgebaute Steuerkreis 71 wie der Steuerkreis 50 nach Figur 2; er kommt jedoch mit geringerem Aufwand aus.

Selbstverständlich sind Änderungen an den gezeigten Einrichtungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So können anstelle des gezeigten, eines Istwertgebers ¹Il auch zwei parallel oder in Serie geschaltete Istwertgeber verwendet werden entsprechend den beim Ackerschlepper vorhandenen zwei Unterlenkern. Auch können zum Abstimmen der Steuerkreise noch weitere Konstantdrosseln vorgesehen werden; auch zusätzliche Mischdrosseln, die dann gleichsinnig oder gegensinnig arbeiten können, sind in besonderen Fällen vorteilhaft einsetzbar.

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Claims

R. 4003

13.6.1977 My/Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

1. Einrichtung zur Hubwerksregelung bei Schleppern und Mähdreschern, mit einem ein Wegeventil enthaltenden hydraulischen Arbeitskreis und einem hydraulischen Steuerkreis zur rein hydraulischen Signalverarbeitung mit in den Steuerkreis geschalteten Istwert- und Sollwertgebern, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (22, 51, 6l, 71) in der Form einer Bruckenschaltung ausgebildet ist, in deren Brückenzweigen (23, 24, 25, 26) Ist- und Sollwertgeber ('II, 42, 32) und in deren Brückendiagonale (27) das Wegeventil (19) angeordnet ist, daß der den Istwertgebern (4l, 42) zugeordnete Brückenzweig (26) in wenigstens zwei parallele Leitungen (37, 38) mit jeweils mindestens einem Istwertgeber (41, 42) geteilt ist, und daß in diesen Brückenzweig (26) vor die Istwertgeber (4l, 42) die Mischung deren Signale steuernde Mittel (33; 54, 55) geschaltet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel als ein Steuerventil (33) ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Mittel als Mischdrosseln (5^, 55) ausgebildet sind, von denen in jeder Leitung (37» 38) wenigstens eine (5^> 55) angeordnet ist und die miteinander in einer eine gegenläufige Arbeitsweise verursachenden Wirkverbindung stehen.

l\. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (22, 51» 61) als Vollbrücke ausgebildet ist.

5· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (71) als Halbbrücke ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Brückenzweig (26) ein zur Schnellbetätigung des Hubwerks dienendes Stellglied (36) geschaltet ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Steuerkreis (51> 61) ein zweiter Sollwertgeber (52) geschaltet ist. /

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