DE1114663B - Steuervorrichtung fuer den hydraulischen Kraftheber eines Ackerschleppers - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

M 37558ΙΠ/45a

ANMELDETAG: 3. MAI 1958

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT.·

5. OKTOBER 1961

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für den Kraftheber eines Ackerschleppers.

Heutzutage müssen Ackerschlepper mit einer Vielzahl verschiedenartiger Geräte verwendbar sein. Manche von ihnen werden vom Schlepper getragen, andere von ihm gezogen, wobei sie teilweise sich selbst tragen, indem sie Bodenräder besitzen. Alle diese Geräte sind außerordentlich verschieden im Gewicht, in ihren Abmessungen und in der Art, wie sie am Erdboden angreifen und in ihn eindringen, in ihrer Arbeitsweise und in dem Widerstand, den sie bei ihrer Bewegung im Boden erfahren.

Bei den meisten Schleppern mit Steuervorrichtungen, durch die ein Gerät auf eine ausgewählte Arbeitstiefe gesenkt werden kann und in denen die Zugbelastung des Gerätes nutzbar gemacht wird, um eine hydraulische Vorrichtung zu betätigen, haben solche Veränderungen in den Geräten einen starken Einfluß auf das automatische Ansprechen der Steuerung und damit auf den Betrieb von Schlepper und Gerät. Beispielsweise kann sich ein sehr schweres Gerät zu schnell oder ein leichtes Gerät zu langsam senken. Dies kann sich noch mehr komplizieren bei leichten Geräten mit großem Bodenwiderstand und bei schweren Geräten, deren Bodenwiderstand nur klein ist. Außerdem können die Maße mancher aufgebauten Geräte in solchem Ausmaß variieren, daß die geometrische Anordnung des Hubgestänges zwischen Gerät und Schlepper die Lage des virtuellen Angriffspunktes, von dem aus das Gerät durch den Boden gezogen wird, erheblich beeinflußt.

Selbst wenn alle solche durch das Gerät bedingten Veränderlichen befriedigend berücksichtigt werden könnten, so könnten doch Veränderungen an den Bodeneigenschaften in irgendeinem gegebenen Arbeitsgebiet übermäßige oder unnötige Steuerbewegungen herbeiführen. Wenn beispielsweise infolge der Bodeneigenschaften der Widerstand nur für den Bruchteil einer Sekunde nachläßt, so schafft die Tiefensteuerung Ausgleich für das Sinken der Zugkraft, indem sie das Gerät tiefer eindringen läßt. Bis aber diese Verstellung geschehen ist, kann schon wieder normal beschaffener Boden erreicht sein. Das würde eine weitere Verstellung nötig machen, weil sonst das Gerät in zu großer Tiefe arbeiten würde. Infolgedessen ist es wichtig, Augenblickskräfte von längere Zeit bestehenbleibenden Kräften zu unterscheiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung ein Dämpfer vorgesehen, der eine übermäßige Bewegungsgeschwindigkeit des Steuerventils in der Richtung, die zum ölauslaß aus dem Kraftheberzylin-Steuervorrichtung

für den hydraulischen Kraftheber

eines Ackerschleppers

Anmelder:

Massey-Ferguson Inc.,
Racine, Wis. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Thieleke, Patentanwalt,
Braunschweig, Jasperallee 1 a

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. Mai 1957 (Nr. 657 255)

Ernest Virden Bunting, Detroit, Mich. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

der und zum Absenken des Arbeitsgerätes führt, verhindert, so daß die Änderungsgeschwindigkeit des, Auslaßstromes begrenzt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben, wobei sich weitere erfinderische Einzelheiten ergeben. Es zeigt

Fig. 1 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch das hintere Ende eines Schleppers,

Fig. 2 eine perspektivische, schematische Darstellung der Steuervorrichtung,

Fig. 3 das Steuerventil im Längsschnitt,

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 1,

Fig. 5 eine teilweise geschnittene vergrößerte Ansicht des Steuergestänges aus Fig. 1.

Der Schlepper hat eine Dreipunktaufhängung für die Anbaugeräte. Der obere Lenker 18 ist unmittelbar am Schleppergestell 21 angelenkt. Die beiden unteren Lenker 19 hängen an einem Steuerrahmen 22, der sich gegen den Widerstand einer Ausgleichfeder 53 bewegen kann.

Die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Rahmens 22 bewirkt die automatische Steuerung des hydraulischen Schlepperkrafthebers, die als Zugkraftsteuerung bekannt ist. Diese Bewegung wird durch die Kraftwirkung zwischen der Ausgleichfeder 53 und der Zugbelastung herbeigeführt, die vom Arbeitsgerät aus durch die unteren Lenker 19 auf den.'

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Schlepper übertragen wird. Der Schlepperfahrer hat noch eine Steuerungsmöglichkeit von Hand aus, und zwar durch Mechanismen, zu denen die Handhebel 61 und 62 gehören.

Die Hydraulik des Krafthebers weist eine Pumpe 66 auf, die vom Schleppermotor angetrieben wird. Der hydraulische Antrieb des Krafthebers besteht aus einem einfach wirkenden Kolbengetriebe mit einem Zylinder 69, einem Kolben 72 und einer Schubstange 73, die in einem Kugelgelenk an einem Kraftarm 74 angreift, der starr mit einer querliegenden Hubwelle 76 verbunden ist. Die Hubwelle 76 trägt Hubarme 77, mit denen die unteren Lenker 19 durch Hubstangen 78 verbunden sind.

Die Bewegungen des Steuerrahmens 22 werden auf folgende Weise auf den Kolben eines selbsttätig wirkenden Steuerventils übertragen. Ein Anschlag 171 an dem Steuerrahmen 22 trifft auf einen Winkelhebel 169. Eine in sich teleskopartig verlängerbare Stange 167,166 überträgt mittels ihres Gelenkkopfes 165 die Bewegung auf den Hebel 164, der an einer Welle 161 befestigt ist. Am oberen Ende des inneren Teiles 166 der Stange 167, 166 befinden sich Stellmuttern 174, die dazu dienen, die Länge des ausziehbaren Gestänges auf ein Mindestmaß zu begrenzen. Eine mit dem oberen Ende am Gehäuse befestigte Feder 172 greift an dem Hebel 169 an und drückt dadurch den äußeren Teil 167 der Stange gegen die Muttern 174.

Die Welle 161 steht in Verbindung mit zwei Armen 162, die zwischen sich mit einem Gelenkstift 163 den Kurvenhebel 156 tragen. Dieser Kurvenhebel wird durch die Handsteuerung beeinflußt. Diese Handsteuerung gehört jedoch nicht zum Gegenstand der Erfindung und braucht daher im einzelnen nicht beschrieben zu werden. An dem Hebel 156 ist eine Lasche 157 angelenkt, die mittels eines Querstabes 129 an dem einen Ende des zweiarmigen Hebels 113 angreift, der an der Stelle 131 gelagert ist. Am anderen Ende dieses Hebels ist durch einen Stift 114 die Ventilkolbenstange 111 angelenkt, die gegen die Kraft einer Ventilfeder 112 den Kolben 82 des Steuerventils hebt. Die Wirkung dieses Steuerventils, die grundsätzlich bei hydraulisch gesteuerten Gerätehebern bekannt ist, wird im einzelnen nicht weiter beschrieben. Nach der Erfindung soll die Bewegung des Steuerkolbens 82 in der Absenkrichtung des Anhängegerätes verlangsamt werden. Hierzu dient ein Dämpfer 180.

Das äußerste Ende des Hebels 113 wirkt auf eine weitere Stange 187, deren unteres Ende mit einem Kopf 196 auf einen Dämpferkolben 184 drückt, welcher entgegen der Wirkung einer im Dämpferzylinder 182 untergebrachten Feder 186 durch die Stange 187 nach unten gedrückt werden kann. Der mit Öl gefüllte Dämpferzylinder 182 hat über und unter dem Kolben 184 je einen Kanal 197, 198. Diese beiden Kanäle sind durch eine Drosselstelle 200 miteinander verbunden, die durch eine Nadel 199 von Hand eingestellt werden kann (Fig. 4).

Wenn nun durch Bewegungen des Gestänges der Ventilkolben 82 verstellt werden soll, so muß gemäß der Erfindung der Dämpferkolben 184 dafür sorgen, daß diese Bewegung nicht zu schnell erfolgt. Der Kolben des Steuerventils ist jedoch mit dem Dämpferkolben 184 so verbunden, daß nur in der einen Richtung eine kraftschlüssige Verbindung zwischen diesen beiden entsteht. Das äußerste Ende des Hebels 113 gleitet in einem Schlitz 195 eines Führungsbockes 188 und kann dadurch auf das obere Ende der im selben Führungsbock geführten Kolbenstange 187 des Dämpferkolbens 184 drücken. An die Kolbenstange 187 ist nahe ihrem oberen Ende ein Stellring 192 mit einer Klemmschraube 193 angeklemmt. Dieser Stellring stützt sich auf eine Feder 194, die am anderen Ende auf den Deckel 189 des Dämpferzylinders 182 gestützt ist. Dadurch wird der Stellring 192 und mit ihm die Kolbenstange 187 gegen das untere Ende des

ίο Führungsbockes 188 gedruckt. Der zweiarmige Hebel 113 kann sich also von dem oberen Ende der Stange 187 abheben. Ebenso kann sich auch der am unteren Ende der Kolbenstange 187 befindliche Kopf 196 von dem Dämpferkolben 184 abheben. Er gibt dabei ein Loch 185 im Dämpferkolben frei, wodurch das Durchströmen des Öles erleichtert wird. Diese gesamte Anordnung bewirkt, daß der Dämpferkolben nur beim Abwärtsgehen des Hebels 113 und der Stange 187 zwangläufig verlangsamend wirkt, dagegen

ao die Aufwärtsbewegung des Hebels 113 und der Stange 187 nicht behindert.

Der Ventilkolben 82 wird von einer Feder 112 nach unten gedruckt. Diese Feder 112 zieht also auch die Kolbenstange 111 des Steuerventils und damit

as den zweiarmigen Hebel 113 nach unten. Sie bewirkt somit, daß normalerweise die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Ventilkolben 82 und dem Dämpferkolben 184 erhalten bleibt. Bei raschen Aufwärtsbewegungen des zweiarmigen Hebels 113 wird jedoch diese kraftschlüssige Verbindung unterbrochen.

Am anderen Ende des Querstabes 129, dessen eines Ende die Kraft von der Lasche 157 auf den Hebel 113 überträgt, greift eine ähnliche Lasche 127 an, in deren Langloch 128 sich der Querstab 129 stützt. Diese Lasche 127 hängt an einem Hebel 121, der zu der sogenannten Lagesteuerung des Gerätehebers gehört. Da diese Lagesteuerung an sich bekannt ist und nicht unmittelbar zu der Erfindung gehört, braucht sie im einzelnen nicht beschrieben zu werden. Es genügt im Zusammenhang mit der Erfindung zu sagen, daß der Hebel 121 in seiner oberen Grenzlage sich gegen einen exzentrischen Anschlag 176 stützt, der durch seine Welle 177 willkürlich eingestellt werden kann. Dadurch wird der Hub am linken Ende des Hebels 113 nach oben begrenzt und somit auch die Abwärtsbewegung des Ventilkolbens 82 im Steuerventil begrenzt. Diese Abwärtsbewegung führt durch die hier nicht näher zu beschreibenden Zusammenhänge zu einer Senkung des Arbeitsgerätes. Somit läßt sich das Maß dieser Absenkung durch den Anschlag 176 begrenzen. Der Hebel 121 wird einerseits in einer nicht näher zu beschreibenden Weise von Hand verstellt und andererseits durch ein Rückführungsgestänge 124 über einen Winkelhebel 143 von dem Anschlagstift 146 des Kraftarms 74 verstellt. Dieser Kraftarm ist das Hauptarbeitsglied des Gerätehebers, da an ihm unmittelbar die Kolbenstange 73 des hydraulischen Arbeitskolbens 72 angreift. Durch die Bewegung des Kraftarms 74 wird der an dem Stift 146 liegende Winkelhebel 143 nachgeführt und bewirkt somit, als grundsätzlich bekannte Rückführung, daß der Kolben 82 des Steuerventils in die neutrale Lage zurückkehrt, sobald die von Hand eingestellte Lage des Arbeitsgerätes erreicht ist. Der Kraftarm 74 kann sich jedoch nicht beliebig weit im Uhrzeigersinn drehen, sondern schlägt schließlich an die Wand 71 des Gehäuses an. Dadurch ist auch die Bewegung

des Winkelhebels 143 und des Rückführungsgestänges 124 einseitig begrenzt. Diese Begrenzung kann so bemessen sein, daß sich der Kolben des Steuerventils niemals ganz bis in seine untere Grenzlage bewegt, sondern immer eine kleine Durchströmöffnung des Ventils frei läßt. Diese Durchströmöffnung ist unter Umständen erwünscht, damit immer ein geringer Ölbetrag zur Verfügung steht, der dazu benutzt werden soll, irgendwelche Nebenantriebe außer dem Geräteheber zu betreiben. Da jedoch auf das Gestänge des Steuerventils die von dem Steuerrahmen 22 ausgehenden Bewegungen einwirken und unter Umständen eine Schließung dieses Ventils anstreben, kann nach der Erfindung dieser Einfluß der Bewegung des Steuerrahmens 22 auf den Kolben des Steuerventils 82 unterbrochen sein, so daß er nur bis zu einer bestimmten Grenze wirksam wird. Zu diesem Zweck dient die bereits beschriebene teleskopartige Beweglichkeit der Verbindungsstange 167, 166. Nur beim Anstoß des äußeren Teiles 167 gegen die einstellbaren Muttern 174, d. h. in der Aufwärtsrichtung, wird eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt, während in der Abwärtsrichtung diese Verbindung unterbrochen werden kann, wenn der Hebel 164 dem Abwärtsgang nicht mehr zu folgen vermag, da seine Bewegung auf andere Weise so begrenzt ist, daß das Ventil durch seinen Kolben 82 nicht vollständig verschlossen werden kann.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Steuervorrichtung für den hydraulischen Kraftheber eines Ackerschleppers, deren Steuerventil von den am Arbeitsgerät wirkenden Kräften beeinflußt wird, gekennzeichnet durch einen Dämpfer (180), der eine übermäßige Bewegungsgeschwindigkeit des Ventils (82) in der Richtung, die zum Ölauslaß aus dem Kraftheberzylinder (69) und zum Absenken des Arbeitsgerätes führt, verhindert, so daß die Änderungsgeschwindigkeit des Auslaßstromes begrenzt ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (82) des Steuerventils mit dem Dämpfer (180) durch ein Gestänge (111, 113, 187) verbunden ist, das nur in derjenigen Bewegungsrichtung, die zum Ölauslaß aus dem Kraftheberzylinder (69) und damit zum Senken des Arbeitsgerätes führt, eine kraftschlüssige, die Ventilbewegung verlangsamende Verbindung vom Dämpfer (180) zum Ventilkolben (82) darstellt, dagegen in der anderen Bewegungsrichtung durch Spiel im Gestänge (188, 192; 196, 184) ein Voreilen des Ventilkolbens (82) vor dem Dämpferkolben (184) gestattet.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (82) des Steuerventils in derjenigen Richtung, bei der die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Ventilkolben (82) und dem Dämpferkolben (184) besteht, von einer Feder (112) bewegt wird, dagegen in der anderen Richtung durch seine Kolbenstange (111) gegen die Kraft dieser Feder (112) bewegt wird.

4. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpferzylinder (182) an seinen beiden Enden über Kanäle (197, 198) mit den beiden Seiten einer einstellbaren Drosselstelle (199, 200) verbunden ist.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Öffnung (185) im Dämpferkolben (184), die bei kraftschlüssiger Verbindung zwischen dem Dämpferkolben (184) und dem Ventilkolben (82) durch den Kopf (182) der Verbindungsstange (187) verschlossen und beim Aufhören dieser kraftschlüssigen Verbindung freigegeben ist, sowie durch eine Feder (186), die den Dämpferkolben (184) in Richtung des Gestängekopfes (182) drückt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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