DE2140882A1

DE2140882A1 - Höhenverstellbares Arbeitsgerät, insbesondere landwirtschaftliches Bodenbearbeitungsgerät

Info

Publication number: DE2140882A1
Application number: DE19712140882
Authority: DE
Inventors: Richard Wayne Des Moines; Haverdink Virgil Dean Ankeny; Ia. W.St.A.) Hook
Original assignee: Deere & Co., Moline, 111. (V.StA.)
Priority date: 1970-11-02
Filing date: 1971-08-14
Publication date: 1972-05-10
Also published as: CA929019A; US3663032A; DE2140882C3; DE2140882B2; ZA717121B

Description

Case No. 10 002 DEERE & CO.

Höhenverstellbares Arbeitsgerät, insbesondere landwirtschaftliches Bodenbearbeitungsgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein höhenverstellbares Arbeitsgerät, insbesondere landwirtschaftliches Bodenbearbeitungsgerät mit wenigstens zwei, der Höhenverstellung dienenden und mit voneinander unabhängigen Laufrädern mittelbar verbundenen hydraulisch beaufschlagbaren Zylindern, wobei diese Zylinder über eine erste Flüssigkeitsleitung miteinander in Reihe verbunden sind, eine weitere Leitung, die wahlweise die Verbindung mit einer Pumpe und einem Sumpf herstellt, am ersten der in Reihe geschalteten Zylinder angeschlossen und ein weiterer Zylinder vorgesehen ist.

Mit einer bekannten Vorrichtung obiger Gattung (Agricultural Engineering, Dez. 1968, S. 732) läßt sich ein Arbeitsgerät in einfacher Weise aus seiner Arbeitsstellung .in eine Transportstellung und umgekehrt verstellen„ jedoch ist die Hubleistung einzig und allein von den Abmessungen des ersten in Reihe geschalteten Zylinders abhängig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es„ die Hublcapazität bei einem System von in Reihe geschalteten Zylindern zu vergrößern. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung

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dadurch gelöst worden, daß der weitere Zylinder mit demselben Laufrad wie der erste in Reihe geschaltete Zylinder verbunden und mit diesem Zylinder über eine dritte Leitung parallel geschaltet ist. Auf diese Weise unterstützt der weitere Zylinder den ersten in Reihe geschalteten Zylinder dabei, das Arbeitsgerät auszuheben, wobei der Pumpendruck eine Kraft ergibt, über die der auf die nachfolgend in Reihe geschalteten Zylinder einwirkende Druck vergrößert wird. Dieses System ermöglicht es also mit wenigen Verbesserungen, eine größere Hubleistung zu erreichen oder auch Schlepper mit geringer Förderleistung zum Ausheben von großen Geräten zu verwenden. Vorteilhaft ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der erste in Reihe geschaltete Zylinder und der weitere Zylinder zur gleichen und gleichzeitigen Kolbenbewegung miteinander mechanisch verbunden.

Im einzelnen ist erfindungsgemäß die weitere Leitung mit dem zylinderseitigen Ende des ersten in Reihe geschalteten Zylinders verbunden, der Anschlagmittel aufweist, um den Flüssigkeitsrückfluß aus dem ersten in Reihe geschalteten Zylinder durch die weitere Leitung zu verhindern, wenn dieser Zylinder um einen vorher bestimmten Weg ausgefahren wurde. Hierdurch ist ein einfaches Mittel geschaffen, um die Arbeitstiefe des Gerätes vorwählen zu können.

Nach der Erfindung sind die zylinderseitigen Enden des ersten in Reihe geschaltenen Zylinders und des weiteren

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Zylinders über eine dritte Leitung miteinander verbunden. Des weiteren kann nach der Erfindung die erste Flüssigkeitsleitung das kolbenseitige Ende eines jeden in Reihe geschaltenen Zylinders mit Ausnahme des letzten Zylinders in der Reihe mit dem zylinderseitigen Ende des nächstliegenden Zylinders in der Reihe verbinden, wobei eine vierte Leitung die kolbenseitigen Enden des weiteren Zylinders und des letzten Zylinders in der Reihe miteinander verbindet und mit der Pumpe verbindbar ist» wenn die weitere Leitung mit dem Sammelbehälter in Verbindung steht, sowie mit dem Sammelbehälter, wenn die weitere Leitung mit der Pumpe verbunden ist.

Zur Synchronisation der einzelnen Arbeitsabläufe sind erfindungsgemäß die kolbenseitigen Enden aller in Reihe geschalteter Zylinder mit einem Bypasskreislauf versehen.

In konstruktiv einfacher Weise können die zylinderseitigen Enden des weiteren Zylinders und des ersten in Reihe geschalteten Zylinders am Rahmen des Arbeitsgerätes und ihre kolbenseitigen Enden mittelbar an dem zugehörigen Laufrad angreifen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel verbindet die dritte Leitung das zylinder sei tige Ende des weiteren Zylinders mit der weiteren Leitung.

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In den Zeichnungen ist ein nachfolgend beschriebenes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes "dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 - das mit einer Lagenregelung ausgerüstete Arbeitsgerät in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 - das Hydrauliksystem nach Fig. 1 in schematischer Darstellung,

Fig. 3 - ein weiteres Ausführtmgsbeispiel für den hydraulischen Kreislauf.

In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich Ausdrücke wie "rechts" und "links" auf die Blickrichtung in Fahrtrichtung.

Das mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung ausgerüstete Arbeitsgerät ist in Fig. 1 dargestellt und weist einen mittigen Hauptrahmen 10 mit einem zugrahmen 12 auf, der an seinem vorderen Ende in eine Anhängeöse 14 ausläuft. Die Anhängeöse soll an ein Zugpendel 16 eines Ackerschleppers angeschlossen werden. Der Hauptrahmen 10 ist des weiteren aus mehreren, sich transversal erstrekkenden Werkzeugschienen 18 gebildet, an die die einzelnen Arbeitswerkzeuge, beispielsweise Grubberschare oder ähnliches, angeschlossen werden können. Die Werkzeugschienen selbst sind miteinander durch sich in Fahrtrichtung er-

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streckende Längsstreben 20 und·das rückwärtige Ende des Zugrahmens 12 verbunden. Zwei rechts und links angeordnete Laufräder 22 und 24 sind von sich nach unten erstreckenden Schwenkarmen 26 und 27 aufgenommen, die ihrerseits auf den Enden einer Welle 28 drehfest aufsitzen, die wiederum am Hauptrahmen über Lager 30 angeordnet ist. Auf einem Mittenteil der welle 28 ist ein erstes und ein zweites Paar hochstehender Schwenkarme und 34 angeordnet, die mit den kolbenseitigen Enden zweier ein- und ausfahrbarer, hydraulisch beaufschlagbarer Zylinder 36 und 38 verbunden sind, während die zylinderseitigen Enden schwenkbar mit Befestigungsteilen 40 an einer Platte 42 angreifen, die wiederum mit dem Zugrahmen 12 verbunden ist. Beim Ausfahren der Zylinder 36 und 38 wird die Welle 28 derart gedreht, daß der Hauptrahmen gegenüber den Laufrädern 22 und 24 angehoben wird, während beim Einfahren der Zylinder 36 und 38 der Hauptrahmen über die Welle 28 abgesenkt wird.

Mit 44 vuad 46 bezeichnete, rechte und linke Außenrahmen .haben im wesentlichen gleiche Konstruktionsmerkmale, da jeder vordere und rückwärtige und mittige Werkzeugschienen 48 aufweist, die untereinander durch eine sich längs erstreckende Strebe 50 und Diagonalstreben 52 und verbunden sind. Des weiteren ist jeder Außenrahmen 44 und 46 mit dem Hauptrahmen 10 um eine sich längs erstreckende, durch vordere und rückwärtige schv/enlc-

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bolzen 56 und 58 gebildete Achse schwenkbar verbunden und von je einem Laufrad 60 getragen, das jeweils am unteren Ende eines Schwenkarmes 62 angeordnet ist, der wiederum mit einer am Außenrahmen gelagerten Welle 64 fest verbunden ist. Ein hydraulisch beaufschlagbarer Zylinder 66 ist mit seinem zylinderseitigen Ende schwenkbar an einem Befestigungsarm 68 angeschlossen, der fest am Außenrahmen 44 angeordnet ist, während das kolbenseitige Ende schwenkbar mit dem oberen Ende des Schwenkarmes 62 des Außenrahmens verbunden ist. In ähnlicher Weise ist ein hydraulisch beaufschlagbarer Zylinder 70 mit seinem zylinderseitigen Ende am Befestigungsarm 68, der ebenfalls fest mit dem Außenrahmen 46 verbunden ist, angeschlossen, während sein kolbenseitiges Ende am oberen Ende des Befestigungsarms 62 am Außenrahmen 46 angreift. Beim Ausfahren der Zylinder 66 und 70 werden die Außenrahmen 44 und 46 gegenüber den Laufrädern 60 angehoben, während beim Einfahren der Zylinder 66 und 70 die Außenrahmen gegenüber den Laufrädern 60 abgesenkt werden.

Um aber die Zylinder mit Druckmedium beaufschlagen zu können, sind Flüssigkeitsleitungen 72 und 74 zwischen dem zylinderseitigen Ende des Zylinders 38 bzw. dem kolbensei tigen Ende des Zylinders 66 und einem Hydrauliksystem am Ackerschlepper bzw. dessen Auslässe 76 tmd vorgesehen, die ihrerseits wiederum mit einer Pumpe 80

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und einem Sammelbehälter 82 am Ackerschlepper mittels eines manuell betätigbaren Dreiwegeventils 84 verbunden sind. Das lcolbenseitige Ende des Zylinders 38 ist mit dem zylinderseitigen Ende des Zylinders 70 über eine Leitung 86 und das kolbenseitige Ende des Zylinders 70 ist mit dem zylinderseitigen Ende des Zylinders 66 über eine Leitung 88 verbunden, so daß die Zylinder 38, 70 und 66 miteinander in Reihe geschaltet sind, wobei der Zylinder 38 der erste in der Reihe ist. Bei derartig angeordneten Zylindern 38, 70 und 66 wird bei der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Dreiwegeventils 84 Druckmedium von der Pumpe 80 über die Leitung 72 zum zylindersei tigen Ende des Zylinders 38 gelangen und dessen Kolben ausfahren. Wenn nun aber der Kolben des Zylinders 38 ausgefahren wird, wird das sich vor dessen Kolben befindliche Druckmedium in den zylinderseitigen Druckraum des Zylinders 70 gelangen, um dessen Kolben auszufahren, und gleichermaßen wird das Druckmedium, das sich vor dem kolbenseitigen Ende des Zylinders 70 befindet, einen Druck auf das zylinderseitige Ende des Zy-.linders 66 ausüben, um dessen Kolben auszufahren. Druckmedium wiederum von dem kolbenseitigen Ende des Zylinders wird durch die Leitung 74 in den Sammelbehälter 82 gelangen. Wird nun das Dreiwegeventil 84 derart verstellt, daß die Leitung 74 mit der Pumpe 80 verbunden ist, so wird der Druckmediumfluß in der entgegengesetzten Richtung erfolgen,

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um die Kolben der Zylinder 66, 70 und 38 einzufahren, wodurch das Arbeitsgerät abgesenkt wird. Die Zylinder 38, und 66 sind derart angeordnet und ausgebildet, daß sie gleiche Hubwege haben.

Der Zylinder 36 ist vorgesehen, um die Hublcapazität des Lageregelungssystems zu vergrößern. Hierzu ist sein zylinderseitiges Ende mit dem zylinderseitigen Ende des Zylinders 38 über eine Leitung 90 parallel geschaltet und sein kolbenseitiges Ende ist mit der Leitung 74 über eine weitere Leitung 92 verbunden. Da aber die zylinderseitigen und kolbenseitigen Enden der Zylinder 36 und 38 mit den gleichen Elementen verbunden sind, und zwar der Platte 42 sowie der Welle 28, sind diese Zylinder mechanisch miteinander verbunden, so daß sie gleichzeitig aus- und eingefahren werden und dabei gleiche Hubwege aufweisen. Bei einem derartig im Lageregelungssystem angeordneten Zylinder 36 wird das Druckmedium, das in das zylinderseitige Ende des Zylinders 38 gelangt, gleichzeitig das zylinderseitige Ende des Zylinders 36 beaufschlagen, so daß der Zylinder 36 den Zylinder 38 in seinem Bestreben, den Hauptrahmen 10 anzuheben, unterstützt, mit dem Ergebnis, daß eine größere Kraft auf die Flüssigkeit am lcolbenseitigen Ende des Zylinders 38 einwirkt, wodurch wiederum der Flüssigkeitsdruck, der auf die Zylinder 70 und 66 übertragen wird, vergrößert ist. Wenn der Zylinder

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ausreichende Abmessungen aufweist, so daß der Druck, der von der Pumpe ausgeht und durch die wirksame Querschnittsfläche des zylinderseitigen Endes des Zylinders vergrößert wird, die erforderliche Kraft hervorruft, um den Hauptrahmen 10 anzuheben, kann der auf den Zylinder übertragene Druck tatsächlich größer sein, als der Druck, der von der Pumpe 80 geliefert wird, und zwar infolge der unterschiedlichen Flächen zwischen dem zylinderseitigen lind kolbenseitigen Ende des Zylinders 38.

Jeder der Zylinder 38, 70 und 66 ist mit einer Bypassleitung 94 versehen, die es ermöglicht, daß das Druckmedium durch die Zylinder fließt, wenn diese voll ausgefahren sind. Die Bypassleitungen tragen dazu bei, daß die Bewegung der Kolben synchron verlaufen· und zwar jedes Mal wenn das Gerät voll ausgefahren ist, und erleichtern gleichfalls die Aufgabe des anfänglichen Beaufschlagens der Zylinder und Leitungen. Hierbei ist der Zylinder 36 nicht in den Bypasskreislauf einbezogen, da er nicht in Reihe geschaltet ist, und da es die mechanische Verbindung zwischen den Zylindern 36 und 38 erfordert, daß die Zylinder 36 und 38 sich stets synchron bewegen»

Der Zylinder 38 ist gleichermaßen mit einem Sperrmechanismus versehen, der ein Anschlagteil 96, das verstellbar auf der Kolbenstange des Zylinders 38 aufsitzt, sowie eine Anschlagstange 98 aufweist, die in Lager 100, die mit dem Zylinder 38 verbunden sind, geführt ist» wird

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nun der Kolben des Zylinders 38 eingefahren, so wird der Anschlagteil 96 gegen die Anschlagstange 98 zur Anlage kommen, und bei weiterer Einfahrbewegung wird das dem Anschlagteil 96 abgelegene Ende der Anschlagstange 98 in die Leitung 72 eintreten, wodurch verhindert wird, daß aus dem zylinderseitigen Ende des Zylinders 38 weiter Druckmedium austritt. Ist aber der Rückfluß des Druckmediums aus dem zylinderseitigen Ende des Zylinders unterbrochen, so ist auch der Rückfluß von allen zylinderseitigen Enden der anderen Zylinder unterbrochen und eine zusätzliche Abwärtsbewegung des Gerätes vermieden, wird nun die Pumpe 80 wiederum mit der Leitung 72 verbunden, so wird das Druckmedium in der Leitung 72 die Anschlagstange 98 aus dem Kanal zum zylinderseitigen Ende des Zylinders 38 schieben, so daß das Druckmedium wiederum das zylinderseitige Ende des Zylinders 38 beaufschlagen kann. Der Verschlußmechanismus ist somit eine einfache Vorrichtung, um eine vorher bestimmbare maximale Arbeitstiefe, die unabhängig von dem vollen Ausfahren der Zylinder 'ist, zu erreichen. Selbstverständlich kann aber auch die Stellung des Gerätes mit Bezug auf die Lauf räder ohne den vorstehend beschriebenen Mechanismus einfach dadurch erreicht werden, daß das Dreiwegeventil in seine Neutralstellung verstellt wird, sobald das Arbeitsgerät die gewünschte Stellung eingenommen hat.

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Ein gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten hydraulischen Kreislauf leicht abgeändertes Hydraulikschema ist in Fig. 3 dargestellt. Es unterscheidet sich von Fig. 2 im wesentlichen durch zwei Tatsachen, und zwar einmal dadurch, daß das zylinderseitige Ende des Zylinders 36 nicht mit dem zylinderseitigen Ende des Zylinders 38 sondern statt dessen direkt mit der Flüssigkeitsleitung 72 über eine Leitung 102 verbunden ist. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß auf die dritte Zuführöffnung im Zylinder 38 verzichtet werden kann. Jedoch ist die Verwendung dieses Systems auf solche Fälle beschränkt, wo das Gewicht des gesamten Gerätes vollständig vom Zylinder 38 aufgenommen werden kann, wenn sich das Gerät in der durch den Anschlagteil 96 festgelegten Position befindet, da der Zylinder 36 die Rückbewegung in diese Position nicht unterstützt. Der zweite Unterschied liegt darin, daß das kolbensei tige Ende des Zylinders 36 nicht mit der Flüssigkeitsleitung 74 verbunden ist, sondern statt dessen lediglich ein Entlüftungsventil 104 aufweist.

Die Verwendung eines Entlüftungsventils 104 erlaubt es, 'auf die Flüssigkeitsleitung 92, die in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel verwendet ist, zu verzichten, wodurch der Zylinder 36 in seiner Wirkung einseitig beaufschlagbar ist. Jedoch ist die Benutzung eines Entlüftungsventils 104 auf solche Fälle beschränkt, wo sehr geringe

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hydraulische Drücke verlangt werden, um den Zylinder einzufahren.

Aus der vorstehenden Beschreibung der beiden Ausführungsbeispiele geht hervor, daß die vorliegende Erfindung ein äußerst einfaches, wirksames und mit sparsamen Mitteln erreichbares System beinhaltet, um die Hubkapazität eines hydraulischen Lageregelungssystems für landwirtschaftliche Geräte zu verbessern, die eine Vielzahl hydraulischer Zylinder aufweisen, die zueinander in Reihe geschaltet sind. Gleichzeitig kann durch die vorliegende Erfindung das Lageregelungssystem für relativ kleine Geräte an größeren Geräten mit wenigen Verbesserungen verwendet werden oder es kann statt dessen ein Ackerschlepper mit einer geringen Förderleistung zum Anheben oder Senken des Gerätes verwendet werden, während früher ein Schlepper mit einer großen Förderleistung erforderlich war.

Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

ι l\ Höhenverstellbares Arbeitsgerät, insbesondere landwirtschaftliches Bodenbearbeitungsgerät mit wenigstens zwei der Höhenverstellung dienenden und mit voneinander unabhängigen Laufrädern mittelbar verbundenen hydraulisch beaufschlagbaren Zylindern, wobei diese Zylinder über eine erste Flüssigkeitsleitung miteinander in Reihe verbunden sind, eine weitere Leitung, die wahlweise die Verbindung mit einer Pumpe oder einem Sumpf herstellt, am ersten der in Reihe geschalteten Zylinder angeschlossen und ein weiterer Zylinder vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Zylinder (36) mit demselben Laufrad (22, 24) wie der erste in Reihe geschaltete Zylinder (38) verbunden und mit diesem Zylinder über eine dritte Leitung (90) parallel geschaltet ist.
2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste in Reihe geschaltete Zylinder (38) und der weitere Zylinder (36) zur gleichen und gleichzeitigen Kolbenbewegung miteinander mechanisch verbunden sind.
3. Arbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Leitung (72) mit dem zylinderseitigen Ende des ersten in Reihe geschalteten

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Zylinders (38) verbunden ist, der Anschlagmittel (98) aufweist, um den Flüssigkeitsrückfluß aus dem ersten in Reihe geschalteten Zylinder durch die weitere Leitung zu verhindern» wenn dieser Zylinder um einen vorbestimmten Weg eingefahren wurde.
4. Arbeitsgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindersei tigen Enden des ersten in Reihe geschalteten Zylinders (38) und des weiteren Zylinders (36) über die dritte Leitung (90) miteinander verbunden sind.
5. Arbeitsgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Flüssigkeitsleitung (86_S 88) das kolbenseitige Ende eines jeden in Reihe geschalteten Zylinders (38, 70, 66) mit Ausnahme des letzten Zylinders (66) in der Reihe mit dem zylxnderseitigen Ende des nächstliegenden Zylinders in der Reihe verbindet, wobei eine vierte Leitung (92) die kolbenseitigen Enden des weiteren Zylinders (36) und des letzten Zylinders (66) in der Reihe miteinander verbindet und mit der Pumpe (80) verbindbar ist, wenn die weitere Leitung (72.) mit dem Sammelbehälter (82) in Verbindung steht, sowie mit dem Sammelbehälter, wenn die weitere Leitung mit der Pumpe verbunden ist.

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6. Arbeitsgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kolbenseitigen Enden aller in Reihe geschalteten Zylinder (38, 70, 66) mit einem Bypasskreislauf (94) versehen sind.
7. Arbeitsgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zylinderseitigen Enden des weiteren Zylinders (36) und des ersten in Reihe geschalteten Zylinders (38) am Rahmen (10) des Arbeitsgerätes und*ihre kolbenseitigen Enden mittelbar an dem zugehörigen Laufrad (22, 24) angreifen.
8. Arbeitsgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Leitung (90) das zylinderseitige Ende des weiteren Zylinders (36) mit der weiteren Leitung (72) verbindet.

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