DE2137414B2 - Hydraulic mechanism for driving agricultural machine - consists of drive shaft fixed to inner slide piece, and pump rotor fixed to outer slide piece - Google Patents

Abstract

The hydraulic mechanism for the agricultural machine consists of a drive shaft (0) connected to the wheel. The drive shaft (0) is fixed to the inner rotation slide-piece (1). The outer rotation slide-piece (2) is joined by means of a stub shaft (3) to the rotor (4) of the pump, which constantly adjusts the outer rotation slide-piece (2). The hydraulic adjustment mechanism drives the land wheel and is situated in the oil inlet pipe leading to the hydraulic motor. The two slide pieces (1,2) according to their rotary position relative to each other, divide the compressed oil flow between the return pipe and the pipe leading to the hydraulic motor via the measuring pump (4). The two slide-pieces are joined together by means of return springs.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Maschine mit Pflanz-, Bearbeitungs- und/ oder Erntewerkzeugen, welche über einen hydrostatischen Hydromotor mit festem Kammervolumen anzutreiben sind und ein auf dem Erdboden mitlaufendes Rad zur Steuerung des. Hydromotors aufweisen.The present invention relates to an agricultural machine with planting, processing and / or harvesting tools, which are driven by a hydrostatic hydraulic motor with a fixed chamber volume are and have a wheel running on the ground for controlling the hydraulic motor.

Bei landwirtschaftlichen Maschinen ist es in vielen Fällen erforderlich, daß die Pflanz-, Bearbeitungs- und/oder Erntewerkzeuge synchron mit der Fahrgeschwindigkeit der Maschine bzw. mit einem prozentual konstanten Vor- oder Nachlauf mit der Fahrgeschwindigkeit der Maschine angetrieben werden. Aus diesem Grunde hat man diese Werkzeuge und ihren Antrieb entweder mit dem Maschinenantrieb (z. ß. Zapfwellenantrieb bei fest vorgegebener Fahrgeschwindigkeit) gekoppelt oder mitlaufende Räder angeordnet, von welchen dieser Antrieb mechanisch über Ketten, Keilriemen, Gelenkwellen oder Getriebe erfolgt. In vielen Fällen reicht dieses aus. Oftmals aber werden ungünstige Ergebnisse erzielt, weil bei einem Antrieb der Werkzeuge vom Fahrantrieb her der Schlupf der Räder auf dem Boden nicht zu berücksich tigen war oder weil bei einer Ableitung der Antriebskräfte von einem auf dem Boden mitlaufenden Rad dieses durch die Antriebskräfte so gehemmt wurde, daß ein Schlupf zwischen Rad und Boden auftrat.In the case of agricultural machines, in many cases it is necessary that the planting, processing and / or harvesting tools synchronized with the driving speed of the machine or with a percentage constant lead or lag can be driven at the driving speed of the machine. For this Basically you have these tools and their drive either with the machine drive (z. Ss. PTO drive at a fixed speed) coupled or rear wheels arranged from which this drive takes place mechanically via chains, V-belts, cardan shafts or gears. In in many cases this is sufficient. Often, however, unfavorable results are achieved because of one drive of the tools from the travel drive, the slip of the wheels on the ground was not to be taken into account or because when the driving forces are derived from a wheel running along on the ground, this is caused by the Driving forces was inhibited so that a slip occurred between the wheel and the ground.

Um diesen Nachteil in seiner Wirkung zu vermindern, ist bei der DL-PS 80 571 für den Antrieb der Werkzeuge einer Sämaschine sowohl ein Hydromotor als auch ein mechanischer Antrieb von einem mitlaufenden Bodenrad her vorgesehen. Der Hydromotor treibt die Werkzeuge der Sämaschine mit einer konstanten Leistung an, die geringer ist als die für den Antrieb der Werkzeuge notwendige Leistung. Die für den Antrieb der Werkzeuge darüber hinaus notwendige Restleistung wird den Werkzeugen der Sämaschine von dem Bodenrad her durch direkte mechanische Kopplung vermittelt. Somit erfolgt der Antrieb der Werkzeuge sowohl über einen Hydromotor als auch über die mechanische Energie, die vom mitlaufenden Bodenrad abeeleitet ist. Der Hydromotor wirkt hier somit lediglich zur Unterstützung der mechanischen Antriebskraft, die von dem Bodenrad den Werkzeugen übermittelt wurde. Bei einem derartigen Antrieb, bei dem hydraulische Kräfte und mechanische Kräfte einander unterstützend zusammenwirken, ist es erforderlich, daß bei unterschiedlichen Bodenverhältnissen die Kraftverhältnisse immer neu eingestellt werden. Hier die richtigen Werte zu finden, ist nicht einfach. Daher sieht die Maschine der DL-PS 80 571 eine ίο Möglichkeit vor, um die Werkzeuge außer Betrieb zu setzen, sobald der gemeinsame hydraulische und mechanische Antrieb die Werkzeuge nicht mehr einwandfrei antreibt: Es ist ein Fliegkraftregler vorgesehen, der die Werkzeuge dieser SähmaschineIn order to reduce the effect of this disadvantage, the DL-PS has 80 571 for the drive of the tools a seed drill has both a hydraulic motor and a mechanical drive from a traveling ground wheel provided forth. The hydraulic motor drives the tools of the seed drill with a constant Power that is less than the power required to drive the tools. The one for the drive of the tools in addition to this, the remaining power required is transferred to the tools of the seed drill by the Ground wheel mediated through direct mechanical coupling. This is how the tools are driven both via a hydraulic motor and via the mechanical energy from the ground wheel is derived. The hydraulic motor thus only acts here to support the mechanical drive force, which was transmitted from the ground wheel to the tools. With such a drive, at where hydraulic forces and mechanical forces work together to support each other, it is necessary to that the force relationships are always readjusted in different soil conditions. Finding the right values here is not easy. Therefore the machine of the DL-PS 80 571 sees a ίο Possibility to put the tools out of service as soon as the common hydraulic and mechanical drive no longer drives the tools properly: It is a flywheel regulator provided the tools of this sowing machine

durch eine Umsteuerung des ölstromes in einen Hydraulik-Zylinder ausheben läßt, sobald die Geschwindigkeit so weit absinkt, daß ein Verstopfen der Sähwerkzeuge zu befürchten ist. Diese Art der Steuerung ist nicht befriedigend, weil es für eineby reversing the flow of oil in a hydraulic cylinder can be lifted as soon as the speed drops so far that clogging of the sowing tools is to be feared. This kind of Control is not satisfactory because it is for one

intensive Nutzung landwirtschaftlicher Maschinen notwendig ist, daß diese in einem möglichst großen Bereich der Fahrgeschwindigkeit, die von den jeweiligen Bodenverhältnissen abhängig ist, gleich gut ihre Tätigkeit ausüben und weil es für eine intensive Nutzungintensive use of agricultural machines is necessary that these in as large an area as possible the driving speed, which depends on the respective ground conditions, is equally good Exercise and because it is for intensive use

landwirtschaftlicher Bodenflächen notwendig ist, daß die Arbeitswerkzeuge über den gesamten Flächenbereich einwandfrei arbeiten.agricultural land is necessary that the work tools over the entire surface area work flawlessly.

Die Lösung dieses Problems ist doch mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Eine Steuerung des Hydro-The solution to this problem is associated with considerable difficulties. A control of the hydro

motors mittels üblicher Fliegkraft-Ölverteiler, wie sie in der Landwirtschaft für die in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit geregelte Zufuhr von Sprühflüssigkeit zu Sprühdüsen benutzt wird, ist nicht möglich. Derartige durch die US-PS 26 62 795 und die US-PS 35 18 953 bekanntgewordene Fliegkraft-Flüssigkeits-Zufuhrregler sind nicht in der Lage, einwandfrei die Drehzahl eines Hydromotors mit der Fahrgeschwindigkeit zu synchronisieren. Das liegt an der quadratischen Abhängigkeit des Durchflußreglers von der FahrgeschwinJigkeit und den nicht ausreichend genauen Arbeitsmitteln für eine Eleminierung der quadratischen Abhängigkeit. Derartige Steuerungs-Systeme sind für das Versprühen von Spritzflüssigkeit geeignet, nicht jedoch für eine synchrone Steuerimg eines Hydromotors. motors by means of the usual flyer oil distributors, as they are in in agriculture for the regulated supply of spray liquid depending on the driving speed used for spray nozzles is not possible. Such by the US-PS 26 62 795 and the US-PS 35 18 953 known centrifugal fluid supply regulators are not able to properly control the To synchronize the speed of a hydraulic motor with the driving speed. That's because of the square Dependence of the flow regulator on the driving speed and the insufficiently precise Tools for eliminating the quadratic dependency. Such control systems are for The spraying of spray liquid is suitable, but not for a synchronous control of a hydraulic motor.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auch bei stark wechselndem Energiebedarf des Hydromotors eine einwandfreie lineare Abhängigkeit der Hydromotor-Drehzahl von der zurückgelegten Wegstrecke zu erreichen.It is the object of the present invention, even when the energy demand of the hydraulic motor changes significantly a perfect linear dependence of the hydraulic motor speed on the distance covered reach.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen von dem auf dem Erdboden mitlaufenden Rad angetriebenen, in der ölzuflußleitung zum Hydromotor angeordneten hydraulischen Stellvorrichtung, die aus einer Meßpumpe und zwei drehbaren Steuerschiebern besteht, von denen der eine Steuerschieber mit dem auf dem Erdboden mitlaufenden Rad und der zweite Steuerschieber mit dem Rotor der Meßpumpe kraftschlüssig verbunden sind, die je nach ihrer DrehstellungThe invention solves this problem by a driven by the wheel running on the ground, arranged in the oil supply line to the hydraulic motor, which consists of a There is a metering pump and two rotatable control slides, one of which is the control slider with the on the wheel following the ground and the second control slide with the rotor of the measuring pump frictionally are connected, depending on their rotational position

to relativ zueinander den Drucköistrom in die Rücklaufleitung und die zum Hydromotor über die Meßpumpe führende Leitung teilen und die untereinander durch Rückstellfedern verbunden sind.to relative to each other the Drucköistrom in the return line and share the line leading to the hydraulic motor via the metering pump and through each other Return springs are connected.

Durch die Anwendung einer derartigen hydraulischenBy using such a hydraulic

''5 Stellvorrichtung gelingt es, auch bei stark wechselndem Energiebedarf des Hydromotors eine einwandfreie lineare Abhängigkeit der Hydromotor-Drehzahl von der zurückgelegten Wegstrecke zu erreichen und somit'' 5 Adjusting device succeeds even with strongly changing Energy requirement of the hydraulic motor a perfect linear dependence of the hydraulic motor speed on the distance covered and thus

eine exakte Synchronisation der Arbeitsgeschwindigkeit des antreibenden Ölmotors mit der Fahrgeschwindigkeit der Maschine zu erzielen.an exact synchronization of the working speed of the driving oil motor with the driving speed of the machine.

Die hier angewandte hydrauliche Stellvorrichtung ist an sich aus der DT-AS 12 93 029 bekannt und hat bisher bei Servolenkungen von Kraftfahrzeugen, Steuerungen für Straßenbaumaschine^ Fördergeräten, Schiffen, Stellwiderständen in Transformator-Stationen und bei Steuerungen für Vorschubtische von Werkzeugmaschinen Anwendung gefunden. Das sind solche Anwendungen, bei denen eine lineare Abhängigkeit zwischen einer Raddrehzahl und der Drehzahl des zu steuernden Hydromotors nicht gefordert und nicht von Bedeutung war. Es handelt sich hier immer um solche Anwendungen, bei denen im allgemeinen kurzfristig hinter einem Steuerungs-Signal für die Steuerung in einer Richtung ein Stenerungs-Signal für die andere Richtung folgte.The hydraulic adjusting device used here is known per se from DT-AS 12 93 029 and has so far in power steering of motor vehicles, controls for road construction machines, conveyors, ships, Variable resistors in transformer stations and in controls for feed tables of machine tools Application found. These are applications in which there is a linear dependency between a Wheel speed and the speed of the hydraulic motor to be controlled are not required and are not important was. These are always applications that are generally short-term behind one Control signal for control in one direction followed by a disturbance signal for the other direction.

Wendet man beispielsweise diese hydraulische Stellvorrichlung an, um die Ölmotoren iür den Antrieb der Tasträder bei einer Rübenvollerntemaschine zu steuern, so tritt der Frfolg auf, daß die Tasträder so gut synchronisiert sind, daß ein Umstoßen der Rüben, wie es sonst häufig auftrat, und ein zu tiefes Köpfen durch in die Rüben eindringende Tasträder nicht mehr feststellbar sind. Dabei ist hier zu beachten, daß diese Tasträder eine Synchronisierung nicht im eigentlichen Sinne des Wortes haben sollen, da sie immer um wenige Prozent schneller in ihrer Umfangsgeschwindigkeit sein sollen als die Fahrgeschwindigkeit der Maschine. Es wird aber so exakt eine prozentual genaue höhere Geschwindigkeit erreicht, daß ein Umstoßen oder zu tiefes Köpfen der Rüben nicht mehr auftreten kann.If, for example, this hydraulic adjusting device is used to control the oil motors for driving the feeler wheels in a beet harvester, the result is that the feeler wheels are so well synchronized that the beets overturned, which otherwise often occurred too deep heads can no longer be detected by jockey wheels penetrating the beets. It should be noted here that these jockey wheels should not have a synchronization in the actual sense of the word, since their peripheral speed should always be a few percent faster than the driving speed of the machine. However, a higher speed in terms of percentage is so precisely achieved that the beets can no longer be knocked over or overheaded too deeply.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the present invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine Rübenvollerntemaschine mit der hydraulischen Stellvorrichtung und dem ölantrieb der Tasträder, F i g. 1 a beet harvester with the hydraulic adjusting device and the oil drive of the feeler wheels,

F i g. 2 die hydraulische Stellvorrichtung im Schnitt,F i g. 2 the hydraulic adjusting device in section,

Fi g. 3 die Dosierung der hydraulischen Stellvorrichtung, Fi g. 3 the dosage of the hydraulic adjusting device,

Fig.4 den äußeren Rotationsschieber der hydraulischen Stellvorrichtung,Fig. 4 the outer rotary valve of the hydraulic Adjusting device,

Fig. 5 den inneren Rotationsschieber der hydraulichen Stellvorrichtung,Fig. 5 shows the inner rotary valve of the hydraulic Adjusting device,

Fig.6 eine in der hydraulischen Stellvorrichtung angeordnete Steckwelle.6 shows a stub shaft arranged in the hydraulic adjusting device.

Die Rübenerntemaschine 10 weist an ihrem vorderen Ende Tasträder 11 auf, welche von einem Ölmotor 12 angetrieben werden. Dieser Ölmotor erhält sein öl von einer nicht dargestellten ölpumpe über die hydraulische Stellvorrichtung 6, weiche durch Ölleitungen mit dem Ölmotor verbunden ist.The beet harvester 10 has feeler wheels 11 at its front end, which are driven by an oil motor 12 are driven. This oil motor receives its oil from an oil pump, not shown, via the hydraulic one Adjusting device 6, which is connected to the oil motor by oil lines.

Die hydraulische Stellvorrichtung 6 wird ihrerseits mechanisch von dem auf dem Erdboden mitlaufenden Rad 7 angetrieben.The hydraulic adjusting device 6 is for its part mechanically connected to the one running on the ground Wheel 7 driven.

Die hydraulische Stellvorrichtung ist im einzelnen in Fig.2 dargestellt. Sie weist eine Antriebswelle 0 auf, welche mechanisch in irgendeiner Weise mit einem mitlaufenden Rad gekoppelt ist. Diese Antriebswelle 0 ist mit dem in Fig.5 dargestellten inneren Rotationsschieber 1 fest verbunden. Der in Fig.4 dargestellte äußere Rotationsschieber 2 ist über die in F i g. 6 dargestellte Steckwelle 3 fest mit dem Rotor 4 der Fig.3 dargestellten Dosierpumpe verbunden. Diese Dosierpumpe dient der ständigen Nachstellung des äußeren Rotationsschiebers 2. Die hydraulische Stellvorrichtung arbeitet folgendermaßen: Normalerweise stehen der innere Rotationsschieber 1 und der äußere Rotationsschieber 2 so einander gegenüber, daß das Drucköl in die RücklaufJeitung geleiiet wird. Diese Stellung der beiden Rotationsschieber wird durch Federn 5 gewährleistet. Wird nun mit Hilfe der Antriebswelle 0 der innere Rotationsschieber gegen über dem äußeren Rotationsschieber verdreht, so triu ein ölfluß durch die Kanäle und Bohrungen der Rotationsschieber in die (Fig.3) Dosierpumpe auf. D'eser ölfluß verläuft aus dieser Dosierpumpe weiter in den Ölmotor 12, welcher zum Antrieb der Werkzeuge dient. Da hierbei der Rotor 4 der Dosierpumpe verdreht wird, wird auch der äußere Rotationsschieber 2The hydraulic adjusting device is shown in detail in FIG. It has a drive shaft 0, which is mechanically coupled in some way to a following wheel. This drive shaft 0 is with the inner rotary slide shown in Fig.5 1 firmly connected. The outer rotary slide 2 shown in Figure 4 is about the in F i g. 6th stub shaft 3 shown firmly connected to the rotor 4 of the metering pump shown in FIG. These The metering pump is used to continuously readjust the outer rotary slide 2. The hydraulic adjusting device works as follows: Normally the inner rotary slide 1 and the outer one are stationary Rotary slide 2 opposite one another in such a way that the pressure oil is directed into the return line. These The position of the two rotary slides is ensured by springs 5. Now with the help of the Drive shaft 0 of the inner rotary slide rotated relative to the outer rotary slide, so triu an oil flow through the channels and bores of the rotary valve in the (Fig. 3) metering pump. The oil flow continues from this metering pump into the oil motor 12, which is used to drive the tools. Since this rotates the rotor 4 of the metering pump is, the outer rotary slide 2

V3 verdreht, und zwar so, daß er wieder in die Neutrallage gegenüber dem inneren Rotationsschieber 1 gedreht wird, wenn die Drehbewegung an der Welle 0 aufhört. Solange nun aber die Drehbewegung an der Welle 0 nicht aufhört, und das ist solange, wie die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung am Arbeiten ist, hört auch die Drehbewegung dei Dosierpumpe und damit die Drehbewegung des äußeren Rotationsschiebers nicht auf. Der äußere Rotationsschieber wird also ständig in seiner Bewegung hinter der Bewegung des inneren Rotationsschiebers hergeschoben. Da sich bei dieser Bewegung ständig der innere Rotor 4 der Dosierpumpe mitbewegt, wird ständig öl zum Ölmotor 12 durchgelassen. ]e schneller sich nun die Antriebswelle 0 dreht, um so schneller dreht sich auch der Rotor 4 und um so mehr öl wird zum Ölmotor durchgelassen. Auf diese Weise wird eine sehr exakte Synchronisierung erreicht.V3 twisted in such a way that it returns to the neutral position is rotated with respect to the inner rotary slide 1 when the rotary movement on the shaft 0 stops. As long as the rotary movement on the shaft 0 does not stop, and that is as long as the device of the present invention is at work, also hears the rotary movement of the metering pump and thus the Rotary movement of the outer rotary slide does not occur. The outer rotary slide is constantly in its movement behind the movement of the inner rotary slide. Since this Movement constantly moves the inner rotor 4 of the metering pump, oil is constantly let through to the oil motor 12. The faster the drive shaft 0 now rotates, the faster the rotor 4 rotates and the more oil is let through to the oil motor. In this way a very exact synchronization is achieved.

Aber nicht nur eine Synchronisierung läßt sich erreichen, es läßt sich auch ein gleichmäßiger Antrieb mit einer prozentual gleichmäßig heraufgesetzten oder herabgesetzten Geschwindigkeit erreichen. Dieses ist sehr wichtig, z. B. bei den Tasträdern an Rübenerntemaschinen. But not only can synchronization be achieved, an even drive can also be achieved reach with a percentage evenly increased or decreased speed. This is very important, e.g. B. with the feeler wheels on beet harvesters.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Landwirtschaftliche Maschine mit Pflanz-, Bearbeiiungs- und/oder Erntewerkzeugen, welche über einen hydrostatischen Hydromotor mit festem Kammervolumen anzutreiben sind und ein auf dem Erdboden mitlaufendes Rad zur Steuerung des Hydromotors aufweisen, gekennzeichnet durch eine von dem auf dem Erdboden mitlaufendem Rad (7) angetriebene, in der ölzuflußleitung zum Hydromotor (12) angeordnete hydraulische Stellvorrichtung (6), die aus einer Meßpumpe (4) und zwei drehbaren Steuerschiebern (1, 2) besteht, von denen der eine Steuerschieber (1) mit dem auf dem Erdboden laufenden Rad (7) und der zweite Steuerschieber (2) mit dem Rotor (4) der Meßpumpe kraftschlüssig verbunden sind, die je nach ihrer Drehstellung relativ zueinander den Drucköistrom in die Rücklaufleitung und die zum Hydromotor (12) über die Meßpumpe (4) führende Leitung teilen und die untereinander durch Rückstellfedern verbunden sind.Agricultural machine with planting, processing and / or harvesting tools, which have a hydrostatic hydraulic motor with fixed Chamber volume are to be driven and a wheel running on the ground to control the Have hydraulic motor, characterized by one of the running on the ground Wheel (7) driven hydraulic ones arranged in the oil supply line to the hydraulic motor (12) Adjusting device (6), which consists of a measuring pump (4) and two rotatable control slides (1, 2), of those of the one control slide (1) with the wheel (7) running on the ground and the second Control slide (2) with the rotor (4) of the measuring pump are positively connected, depending on their Rotary position relative to each other, the pressure oil flow into the return line and that to the hydraulic motor (12) Share via the measuring pump (4) leading line and connected to each other by return springs are.