DE1152844B - Steuervorrichtung fuer einen hydraulischen Kraftheber eines Ackerschleppers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen mit einem einfach wirkenden Arbeitszylinder sowie einem über einen Handhebel zu betätigenden Steuerventil, welches von dem Hubarm des Krafthebers über eine Hebelanordnung in seine neutrale Stellung zurückführbar ist, ausgerüsteten hydraulischen Kraftheber eines Ackerschleppers zur Lagesteuerung eines am Ackerschlepper anhängbaren und mit wenigstens einem Bodenrad versehenen Bodenbearbeitungsgerätes, an dessen Rahmen ein doppelarmiger Schwenkhebel gelagert ist, der an einem Ende das Bodenrad trägt und an seinem anderen Ende mit einem sich am Geräterahmen abstützenden doppeltwirkenden Hilfskraftheber gelenkig verbunden ist.

Bei Anhängegeräten, die, wie schon der Name sagt, nicht am Hubgestänge des Krafthebers angebaut sind, sondern die lediglich über eine im Prinzip etwa als Haken und öse ausgebildete Anhängekupplung mit dem Schlepper verbunden sind, ist ausschließlich eine Übertragung von Zugkraft zwischen Schlepper und Anhängegerät möglich. Die bekannten Steuervorrichtungen für den Kraftheber von Ackerschleppern sind aber insbesondere beim Betrieb mit Lagesteuerung auf eine mechanische Verbindung mit dem Anhängegerät angewiesen, welche die Lage desselben in bezug auf den Schlepper bzw. Lageveränderungen in Steueroder Stellbewegungen umsetzt, durch die das Steuerventil des Krafthebers betätigt, d. h. nach Beendigung eines durch Handhebeleinstellung bestimmten Bewegungshubes in die Neutralstellung zurückgeführt wird.

Bei Anhängegeräten ist wegen der Art der Verbindung zwischen Schlepper und Gerät eine Übertragung von Höhenbewegungen vom Schlepper auf das Gerät nicht möglich. Andererseits wird durch das Fehlen der vorgenannten mechanischen Verbindung selbst dann, wenn Höhenbewegungen des Anhängegerätes stattfinden, keine Beeinflussung der Steuervorrichtung des. Krafthebers hervorgerufen.

Anhängegeräte der genannten Art müssen aber in ihrer Höhenlage einstellbar sein, damit sie z. B. in unterschiedlichen Arbeitstiefen abgesenkt oder in eine Transportstellung angehoben werden können. Diese Höhenbewegungen werden bei bekannten Geräten von Hand vorgenommen. Dazu dienen Schraubspindeln od. dgl. oder auch hydraulische Hubzylinder, die durch von Hand zu betätigende Pumpen mit Druckflüssigkeit gefüllt werden. Eine derartige Arbeitsweise ist nicht nur kraft-, sondern auch zeitaufwendig und umständlich.

Es ist bereits ein Anhängegerät bekannt, welches mit einem doppeltwirkenden hydraulischen Hilfs-Steuervorrichtung für einen hydraulischen
Kraftheber eines Ackerschleppers

Anmelder:

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

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Thielecke, 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

kraftheberzylinder ausgerüstet ist, der mit dem Hauptkraftheber verbunden ist und der unter Venvendung der Einrichtungen des Hauptkrafthebers betätigt wird. Bei diesem bekannten Anhängegerät handelt es sich jedoch um eine Sonderausführung, die sich von den Geräten der vorgenannten Art dadurch unterscheidet, daß neben der normalen Anhängekupplung weitere Verbindungen zwischen dem Hubgestänge und dem Gerät vorgesehen sind.

Die zusätzlichen Verbindungen zwischen diesem bekannten Anhängegerät und dem zugehörigen Kraftheber bedingen umständliche Arbeiten zum Anhängen des Gerätes, und sie schaffen auch außerdem eine erhebliche Einschränkung des Anwendungsbereiches des Gerätes, weil zum Betrieb desselben ein bestimmter Schleppertyp erforderlich ist. Es handelt sich bei diesem bekannten Gerät also um ein Mittelding zwischen einem Anbaugerät und einem Anhängegerät.

Sehr wesentlich ist jedoch die Tatsache, daß der

Kraftheber bei diesem bekannten Schleppertyp mit einem doppeltwirkenden Arbeits- oder Hauptkraftheberzylinder ausgerüstet ist. Dadurch wird eine baulich sehr komplizierte und aufwendige Ausgestaltung des hydraulischen Systems sowie der Steuervorrichtung erforderlich. Kraftheber mit doppeltwirkenden Arbeitszylindern könnten sich allein aus diesem Grunde schon in der Praxis nicht durchsetzen, um so mehr, als Hubkraft nur zum Anheben der Geräte,

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nicht aber zum Senken benötigt wird, weil dazu einerseits das Eigengewicht der Geräte und andererseits die beim Arbeiten hervorgerufene Einziehkraft der Werkzeuge ausgenutzt werden kann.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für den Kraftheber eines Ackerschleppers zu schaffen, die so ausgebildet ist, daß durch Betätigung der Handhebel des Krafthebers, insbesondere des Lagesteuerungshandhebels, die Höhenlage eines Anhängegerätes veränderbar ist, ohne daß die vorstehend beschriebenen Nachteile auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die beiden Druckräume des Hilfskrafthebers mit der von der Pumpe zum Hauptkraftheber führenden Druckleitung verbunden sind, welche zwischen den beiden Anschlußstellen dieser Verbindungsleitungen absperrbar ist, so daß der Hilfskraftheber bei Ausschaltung des Hauptkrafthebers und Anordnung einer Zugfeder zwischen Hubarm und Schleppergehäuse bei fehlenden Hubstangen über den Lagesteuerungshandhebel zu betätigen ist.

Durch diese Ausgestaltung der Steuervorrichtung braucht ein Anhängegerät lediglich am Schlepper angehängt zu werden und mit Hilfe von zwei flexiblen Rohrleitungen eine Verbindung zwischen Hilfskraftheber des Anhängegerätes und der zum Hauptkraftheberzylinder führenden Rohrleitung des Krafthebers des Schleppers hergestellt zu werden. Danach wird zwischen den beiden Anschlußpunkten der flexiblen Rohrleitungen die zum Hauptkraftheberzylinder führende Rohrleitung abgesperrt. Nunmehr ist trotz des Fehlens einer mechanischen Verbindung zwischen Anhängegerät und der Steuervorrichtung des Krafthebers eine Veränderung der Höhenlage des Anhängegerätes durch einfaches Betätigen des Lagesteuerungshandhebels möglich, wobei das für einen einfach wirkenden hydraulischen Zylinder ausgelegte hydraulische System des Hauptkrafthebers in die Lage versetzt wird, einen doppeltwirkenden Hilfskraftheber zu steuern.

In vielen Fällen der Praxis ist es vorteilhaft, wenn neben der Möglichkeit, ein Anhängegerät durch Betätigen des Lagesteuerungshandhebels zu heben oder zu senken, ein automatisches Anheben oder Absenken des Gerätes stattfindet, wenn starke Veränderungen in der Bodenstruktur oder das Auftreten von Hindernissen oder Widerständen zu einer Gefährdung der Werkzeuge des Anhängegerätes führen. Diesem Zweck dient bei Anbaugeräten die automatische Zugkraftsteuerung. Um Anhängegeräte der vorgenannten Art nunmehr auch mit automatischer Zugkraftsteuerung unter Verwendung der Einrichtungen des Hauptkrafthebers zu betreiben, sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung der Steuervorrichtung vor, daß das Bodenbearbeitungsgerät unter Zwischenschaltung einer Zugkraftsteuerung am Schlepper angehängt ist, die in an sich bekannter Weise mittels eines Handhebels auf auswählbare Zugkraftwerte einstellbar ist, und daß ein Übertragungshebel der Lagesteuerung unter Einschaltung eines Leerhubes durch Schlitz-Bolzen-Führung mit Längsspiel sowie ein Ubertragungshebel der Zugkraftsteuerung spielfrei an einem gemeinsamen Betätigungsglied für das Steuerventil angreifen, so daß die Zugkraftsteuerung bei Über- oder Unterschreiten bestimmter Werte über den Hilfskraftheber wirksam werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist gemäß ausgebildeter Steuervorrichtung in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des hinteren Schlepperendes in Verbindung mit einem Anhängegerät;

Fig. 2 zeigt eine perspektivische schematische Darstellung der Steuervorrichtung.

In den Zeichnungen ist ein Teil des Gehäuses 12

ίο des Schleppers dargestellt, in welchem die Teile des Krafthebers untergebracht sind. Die hydraulische Einrichtung des Krafthebers besteht aus einer vom Schleppermotor aus angetriebenen Pumpe 66, die über ein Steuerventil 80 den Arbeitszylinder 69, der mit einem Kolben 72 ausgerüstet ist, mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Der Kolben 72 ist mit einer Kolbenstange 73 ausgerüstet, die über ein Kugelgelenk an einem Arm 74 der Hubwelle 76 angreift und bei Bewegungshüben des Kolbens drehfest auf der Hubwelle 76 angeordnete Hubarme 77 bewegt.

Die Bewegungen des Hubarmpaares 77 werden über die nicht dargestellten Hubstangen bzw. das Hubgestänge des Krafthebers auf das Gerät übertragen, wenn ein Anbaugerät verwendet wird. Gleichzeitig ist eine mechanische Verbindung vorgesehen, die die Hubbewegung der Hubarme auf das Steuerventil 80 überträgt. Zu diesem Zweck dient ein Anschlag 146 auf der Länge des Armes 74, der einen Hebel 143 beaufschlagt, welcher auf die an sich bekannte Betätigungseinrichtung des Steuerventils einwirkt. Diese überträgt die Stellhübe von einem Lagesteuerhebel 61 und einem Zugkraftsteuerhebel 62 über Winkelhebel 121, 156 unter Zwischenanordnung von in die Winkelhebel eingreifenden, exzentrisch angeordneten kreisrunden Scheiben 117, 152 über einen Lenker 157 und einen mit Schlitz versehenen Lenker 127 sowie einen an einem Ende eines auf seiner Länge drehbar gelagerten doppelarmigen Hebels 113 befestigten Stift 129 auf den Steuerkolben 82 des Steuerventils 80; auf diese Weise führt jede Verdrehung einer der beiden exzentrisch angeordneten Scheiben 117 bzw. 152, welche über eine Hohlwelle 116 und den Lagesteuerhandhebel 61 bzw. eine durch die Hohlwelle geführte Welle 151 und den Handhebel 62 für die Zugkraftsteuerung betätigt werden, zu einer entsprechenden Verschiebung des Steuerkolbens 82, der entsprechend der Verschiebung den Zu- oder Abfluß von Druckflüssigkeit zu bzw. vom Arbeitszylinder 69 öffnet oder sperrt.

Die auf diese Weise herbeigeführten Hubbewegungen des Kolbens 72 werden über die bereits genannte mechanische Verbindung 146, 143, die in an sich bekannter Weise als Schlitz-Bolzen-Verbindung unter Zwischenanordnung einer Feder 123 ausgebildet ist, auf den Winkelhebel 121 und über die bereits beschriebene Hebelanordnung auf das Steuerventil, wobei der Ventilkolben 82 im Laufe der Hubbewegung des Kolbens 72 wieder in seine neutrale Lage, in der er den Zu- und Abfluß von Druckflüssigkeit sperrt, übergeführt wird, aus welcher er durch die Betätigung einer der Handhebel ausgelenkt worden ist.

Die Schlitz-Bolzen-Verbindung ist dabei von einem langen Bolzen 142 gebildet, der mit einem Ende des Hebels 143 gelenkig verbunden ist und auf dessen Länge die Feder 123 aufgeschoben ist. Am Ende des Bolzens 142 ist ein Bolzen 139 vorgesehen, der in das Schlitzloch 136 einer einendig gleitend auf der Stange gelagerten, aus zwei zueinander parallelen Teilen ge-

bildeten Führungsstrebe 141 eingreift, die mit dem Winkelhebel 121 verbunden ist.

Zur Zugkraftsteuerung ist der Schlepper mit einem Steuerrahmen 22 ausgerüstet, der unterhalb des Schlepperkörpers in Fahrtrichtung verschiebbar angeordnet ist und der zur Aufnahme der unteren Lenker dient, wenn der Schlepper mit Anbaugeräten betrieben wird. Im vorliegenden Falle ist an diesem Rahmen oder an den unteren Lenkern 19, die in bekannter Weise mittels Kugelgelenken 43 am Rahmen angebaut sind, eine Ackerschiene oder eine andere Anhängekupplung befestigt. Durch die Zugreaktionen beim Arbeiten mit einem Gerät wird der Zugrahmen 22 entgegen der Fahrtrichtung zum Schlepper verschoben, wobei eine Steuer- oder Ausgleichsfeder 53 belastet wird. Je nach Größe der Zugkraft ergeben sich dadurch vorbestimmte Federwege bzw. Verschiebungen des Steuerrahmens 22 in bezug auf den Schlepperkörper. Ein Anschlag 171 am Steuerrahmen, der mit einem Winkelhebel 169 zusammenwirkt, der von einer Feder 172 in Berührung mit dem Anschlag gehalten wird, ist drehbar am Schlepperkörper angeordnet. Der Winkelhebel weist zwei Arme 168 und 170 auf, wobei der Arm 170 am Anschlag 171 des Steuerrahmens anliegt. Die Relativbewegungen zwisehen dem Schlepperkörper und dem Steuerrahmen führen zu Drehbewegungen des Winkelhebels 169, die dieser über einen Lenker 167 und einen Hebelarm 164, der drehfest mit einer einen weiteren Hebelarm 162 tragenden Welle 161 verbunden ist, auf den Winkelhebel 156, an welchem der Hebelarm 162 eingreift, überträgt. Dadurch wird das Steuerventil 80 betätigt, wenn Veränderungen der Zugkräfte eintreten.

Zur Verbindung des Ventils 80 mit dem Arbeitszylinder 69 dient eine Rohrleitung 132. Diese ist auf ihrer Länge mit einem Absperrventil 228 ausgerüstet. Zwischen'dem Absperrventil und dem Arbeitszylinder ist eine Abzweigleitung 227, zwischen dem Absperrventil 228 und dem Steuerventil 80 eine zweite Abzweigleitung 226 angeschlossen. Diese zweckmäßigerweise flexibel ausgebildeten Abzweigleitungen führen zum Hilfskraftheber 222, der als doppeltwirkender hydraulischer Arbeitszylinder" ausgebildet ist.

Der Hilfskraftheber 222 ist zwischen dem Rahmen 216 und einem auf seiner Länge gelenkig am Rahmen befestigten Lenker 220 angeordnet. Das andere Ende des Lenkers 220 trägt ein Bodenrad 218. Zur Verbindung des Lenkers 220 mit dem Rahmen 216 dient ein Bolzen 219. Der Hilfskraftheber, der mit einem Kolben 223 ausgerüstet ist, dessen Kolbenstange 224 am Lenker 220 angreift, kann durch entsprechende Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit seine Länge verändern, wobei sich der Lenker 220 um den Bolzen 219 dreht und ein Bodenbearbeitungsgerät 217 hebt oder senkt und sich der Geräterahmen 216 um die Anhängekupplung 216 Λ als Drehpunkt bewegt.

Zweckmäßigerweise werden das Absperrventil 228 und die Anschlußstellen für die Abzweigleitungen 226, 227 auf einer Montageplatte 229 befestigt. Dadurch können an die Anschlußstellen flexible Schlauchleitungen angeschlossen werden.

Die Inbetriebnahme des Anhängegerätes mit der neuen Steuervorrichtung geht folgendermaßen vor sich: Das Anhängegerät 215 wird in die Kupplung 216 A eingehängt. Der Zylinderraum des Hilfskrafthebers 222, der bei Druckbeaufschlagung zu einer Verlängerung, d. h. zu einem Ausfahren der Kolbenstange 224 führt, wird an der Abzweigleitung 226, die zwischen dem Absperrventil 228 und dem Steuerventil 80 liegt, angeschlossen, der zweite Zylinderraum über die Abzweigleitung 227 mit dem Leitungszweig zwischen dem Absperrventil 228 und dem Hauptkraftheber 69 verbunden. Die Hubstange und das Hubgestänge werden abgebaut. Das nunmehr freie Ende der Hubarme 77 wird mit einer Zugfeder 231 verbunden, die an einer Rippe 21 des Schleppergehäuses 12 befestigt ist.

Nachdem die Verbindungsleitungen in der beschriebenen Weise angeschlossen sind, kann das Anhängegerät in Betrieb genommen werden. Wenn der Lagesteuerhebel 61 verstellt wird und das Absperrventil 228 geschlossen ist, wird die durch das Öffnen des Steuerventils 80 eingeleitete Förderung von Druckflüssigkeit durch die Rohrleitung 132 nicht zum Hauptkraftheber 69, sondern über die Abzweigleitung 226 zu dem eine Verlängerung des Hilfskrafthebers veranlassenden Druckraum des Hilfskrafthebers 222 geleitet. Die in dem anderen Druckraum 221 des Hilfskrafthebers 222 befindliche Druckflüssigkeit wird dabei über die Abzweigleitung 227 über den von dem Steuerventil 80 und der Pumpe 66 durch das Schließen des Absperrventils 228 getrennten Teil der Rohrleitung 132 fortschreitend in den Hauptkraftheberzylinder 69 gedrückt, wenn sich der Kolben 223 infolge der Druckflüssigkeitszufuhr bewegt. Dadurch wird aber der Kolben 72 des Hauptkrafthebers ebenfalls verschoben, und zwar gegen die Wirkung der Feder 231. Diese Bewegung des Hauptkraftheberkolbens 72 hat zur Folge, daß die durch Betätigung des Lagesteuerhebels 61 ausgelöste Hubbewegung des Hilfskrafthebers beendet wird, wenn der Hauptkraftheberkolben sich so weit bewegt hat, daß über die vorbeschriebene Hebelanordnung eine Rückführung des Steuerkolbens 82 in seine neutrale Lage erfolgt ist.

Zum Senken des Gerätes wird in ähnlicher Weise lediglich der Lagesteuerhandhebel entsprechend betätigt, wobei das Steuerventil 80 geöffnet wird und Druckflüssigkeit aus dem Hilfskraftheber über die Abzweigleitung 226 in den Sumpf zurückfließt, während die Feder 231 den Kolben 72 des Hauptkrafthebers zurücktreibt, so daß die Bewegung beendet wird, wenn der vorbestimmte Stellhub ausgeführt ist.

Die neuartige Ausgestaltung der Steuervorrichtung gestattet es außerdem, das Anhängegerät mit automatischer Zugkraftsteuerung zu betreiben. Die Zugkraft wird in der vorbeschriebenen Weise über den Steuerrahmen unter Belastung der Ausgleichs- oder Steuerfeder 53 übertragen und führt in an sich bekannter Weise zu Verstellungen des Steuerkolbens 82, wobei jedoch durch die Abzweigleitungen 226, 227 der Hilfskraftheber und mittelbar über den Hilfskraftheber der Kolben 72 des Hauptkrafthebers Korrekturhübe ausführt, die in an sich bekannter Weise beendet werden, wenn die Steuerfeder wieder mit dem vorbestimmten Wert belastet wird. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Zugkraftsteuerung auf einen etwas größeren Zugkraftwert als den zu erwartenden eingestellt wird, um die Lage des Anhängegerätes nur im Gefahrenfall zu verändern.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Steuervorrichtung für einen mit einem einfach wirkenden Arbeitszylinder sowie einem über

einen Handhebel zu betätigenden Steuerventil, welches von dem Hubarm des Krafthebers über eine Hebelanordnung in seine neutrale Stellung zurückführbar ist, ausgerüsteten hydraulischen Kraftheber eines Ackerschleppers zur Lagesteuerung eines am Ackerschlepper anhängbaren und mit wenigstens einem Bodenrad versehenen Bodenbearbeitungsgerätes, an dessen Rahmen ein doppelarmiger Schwenkhebel gelagert ist, der an einem Ende das Bodenrad trägt und an seinem anderen Ende mit einem sich am Geräterahmen abstützenden doppeltwirkenden Hilfskraftheber gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckräume des Hilfskrafthebers (221) mit der von der Pumpe (66) zum Hauptkraftheber (68) führenden Druckleitung (132) verbunden sind, welche zwischen den beiden Anschlußstellen dieser Verbindungslekungen (226, 227) absperrbar ist, so daß der Hilfskraftheber bei Ausschaltung des Hauptkrafthebers und An-Ordnung einer Zugfeder (231) zwischen Hubarm

und Schleppergehäuse bei fehlenden Hubstangen über den Lagesteuerungshandhebel (61) zu betätigen ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenbearbeitungsgerät (217) unter Zwischenschaltung einer Zugkraftsteuerung am Schlepper angehängt ist, die in an sich bekannter Weise mittels eines Handhebels (62) auf auswählbare Zugkraftwerte einstellbar ist, und daß ein Übertragungshebel (127) der Lagesteuerung unter Einschaltung eines Leerhubes durch Schlitz-Bolzen-Führung (128, 129) mit Längsspiel sowie ein Übertragungshebel (157) der Zugkraftsteuerung spielfrei an einem gemeinsamen Betätigungsglied (113) für das Steuerventil (80) angreifen, so daß die Zugkraftsteuerung bei Über- oder Unterschreiten bestimmter Werte über den Hilfskraftheber (221) wirksam werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 637259.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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