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Der Druckpumpe ist außerdem ein hydraulischer Regelkreis zugeordnet,
der abhängig von der von der
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Niederdruckpumpe geförderten Menge dafür sorgt, daß nur diese Menge
ausgetragen wird. In der Funktion erscheint die bekannte Bauart zwar vorteilhaft,
jedoch ist ein erheblicher baulicher Aufwand notwendig, der vor allem durch die
Verwendung zweier Pumpen und einer hydraulischen Regeleinrichtung verursacht wird.
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Es sind auch Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekanntgeworden,
bei denen eine Pumpe in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit auf eine vor einer
Membran liegenden Kammer wirkt. Diese Membran wiederum steht über Stößel in Wirkverbindung
mit einem Drosselventil, das in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit die von
einer anderen Pumpe geförderte Austragsflüssigkeit in mehr oder weniger größerer
Menge zu Spritzdüsen od. dgl. führt. Bei dieser Vorrichtung ist außerdem noch vorgesehen,
das Drosselventil durch eine weitere Membran zu beeinflussen, die von dem Differenzdruck
vor und hinter einer Durchflußblende in der Austragsleitung betätigt wird.
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Durch diese Maßnahme soll die fahrgeschwindigkeitsabhängig geregelte
Menge unabhängig werden von den Widerstandswerten in der Austragsleitung, die sich
beispielsweise je nach Art und Anzahl der eingesetzten Spritzdüsen ändern können.
Ein Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß relativ viel Lagerstellen für
die Übertragungselemente der Membranbewegungen auf das Drosselventil notwendig sind
und daß dadurch Reibungskräfte entstehen, die eine exakte Dosierung der Austragsmenge
nicht möglich machen.
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Dazu kommt, daß dort vier verschiedene Stellschrauben zum Einregeln
der Austragsmenge vorgesehen sein müssen und daß die Einrichtung auch nur in einem
beschränkten Durchflußbereich einwandfrei arbeiten kann, was durch die Anordnung
einer Meßblende bedingt ist, deren Differenzdruck, um wirksam zu sein, eine bestimmte
Größe nicht unterschreiten darf. Auch der Raumbedarf solcher Einrichtungen ist relativ
groß, insbesondere, wenn relativ kleine Druckunterschiede zur Verstellung des Steuerventils
dienen sollen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine sehr feinfühlige,
exakte und von Reibungskräften möglichst unbeeinflußte Regelung der Austragsmenge
möglich wird. Die Erfindung besteht darin, daß als Signalgeber eine Kupplung vorgesehen
ist, deren erste Kupplungshälfte an einem proportional zur Fahrgeschwindigkeit laufenden
Drehantrieb angeschlossen ist und deren zweite Kupplungshälfte gegen die Kraft eines
Federelementes verdreht wird und mit dem Steuerventil in Wirkverbindung steht. Durch
diese Ausbildung wird ohne großen Kraftbedarf eine exakte Regelung möglich, und
es wird der Vorteil erreicht, daß beispielsweise auch nicht angetriebene Räder des
Fahrzeuges zum Antrieb der Kupplung dienen könnten, ohne daß die Gefahr besteht,
daß dieses Rad wegen der abzugebenden Leistung mit größerem Schlupf läuft und keine
fahrgeschwindigkeitsabhängige Regelung mehr gewährleistet Als Kupplung der erfindungsgemäß
eipzusetzenden Art kann eine hydraulische Kupplung, aber auch eine mechanisch, mit
Schlupf zwischen den Kupplungshälften arbeitende, oder eine magnetische Kupplung
dienen, die in der Art der für Tachometerantriebe bekannten Kupplungen ausgebildet
ist. Es kommt nur darauf an, daß einer bestimmten Drehzahl ein bestimmter Winkelausschlag
zugeordnet wird.
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Besonders vorteilhaft kann die Erfindung ausgestaltet werden, wenn
das Steuerventil als eine von der zweiten Kupplungshälfte betätigte Rollbandblende
ausgebildet
ist, die aus einem einen umlaufenden Schlitz einer Durchflußhülse bei
der Verdrehung der Kupplungshälfte mehr oder weniger überdeckenden Band besteht
Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, daß das von der Kupplungshälfte betätigte
Steuerventil reibungsfrei arbeitet und so einmal der aufzuwendende Kraftbedarf sehr
niedrig ist und zum anderen eine exakte Einstellung der Austragsmenge gewährleistet
ist. Um eine lineare Abhängigkeit des Öffnungswinkels der Rollbandblende von der
Fahrgeschwindigkeit zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn das Federelement eine
der Kupplungscharakteristik angepaßte Kennlinie besitzt.
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Um die einzustellende und sich in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit
einzuregelnde Austragsmenge unabhängig von der Art und der Anzahl der eingesetzten
Spritzdüsen od. dgl., d. h. unabhängig von der Austragsleistung auftretenden Strömungswiderständen
zu machen, ist es besonders vorteilhaft, wenn in einem Gehäuse, in dem auch eine
hydraulische Kupplung und die Rollbandblende angeordnet ist, ein unabhängig vom
Druck in der Austragsleistung wirkender Mengenregler vorgesehen ist, der aus einer
einseitig mit dem Druck in der Austragsleistung und auf der anderen Seite mit dem
in dem Gehäuse herrschenden Pumpendruck beaufschlagten elastischen Wand besteht,
die mit einem Drosselventil verbunden ist, das einem Anschluß zu einer Rücklaufleitung
zugeordnet ist, die zu dem Behälter für das Austragsmittel führt.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen
und aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonders vorteilhaften Ausführungsbeispieles
der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt F i g. 1 einen axialen
Schnitt durch das Gehäuse einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2 einen Schnitt
entlang der Linie II-II der Fig. 1.
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Ein Gehäuse 1 ist mit einem Zulaufanschluß 2, der an eine nicht dargestellte
Pumpe angeschlossen ist, mit einem Anschluß 3 für eine zu einem Vorratsbehälter
zurückführende Rücklaufleitung und mit einem Anschluß 4 für eine Leitung versehen,
die zu nicht dargestellten Austragsdüsen führt, welche beispielsweise auf einem
Tragarm angeordnet sind. Der nicht dargestellte Behälter befindet sich auf einem
Fahrzeug, das bevorzugt auch die Tragarme mit den Austragsdüsen trägt. Dieses Fahrzeug
kann von einem Schlepper gezogen oder selbst mit einem Fahrmotor ausgerüstet sein.
Die Pumpe wird von dem Antriebsmotor angetrieben und fördert eine Menge, die von
der Drehzahl dieses Motors abhängig ist. Im allgemeinen ist es notwendig, die auszubringenden
Flüssigkeiten genau zu dosieren, da einerseits Unterdosierungen nicht zu dem gewünschten
Ergebnis führen, während andererseits Überdosierungen mit erheblichen und unnötigen
Kosten und gegebenenfalls auch schädlich sind. Im allgemeinen bereitet es keine
Schwierigkeiten, mit Hilfe eines in die Leitung hinter die Pumpe eingebauten und
die über die Austragsleitung auszubringende Menge und die über die Rücklaufleitung
zum Vorratsbehälter zurückfließende Menge einstellenden Steuerventils eine genaue
Dosierung zu ermöglichen, wenn die Fahrgeschwindigkeit, d. h. die Drehzahl des Fahrzeugmotors
konstant gehalten werden. Wenn jedoch versucht wird, auf einem Gelände die jeweils
maximal möglichen Geschwindigkeiten auszunutzen, so kann diese Bedingung nicht mehr
eingehalten werden. Unter Umständen treten dabei sehr starke Unterschiede in der
Pumpenleistung auf, insbesondere wenn der Fahrer des Fahrzeuges
von
den Geländebedingungen gezwungen wird, den Fahrmotor umzuschalten, d. h. nahezu
gleich große Geschwindigkeiten mit verschiedenen Gangstufen des Fahrantriebes zu
fahren. Um diese Unterschiede ausgleichen zu. können, wird vorgesehen, daß die Austragsmenge
abhängig von der Fahrgeschwindigkeit festgelegt wird, also unabhängig von der jeweiligen
Pumpenleistung.
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Zu diesem Zweck ist in dem Gehäuse 1 eine hydraulische Kupplung 5
untergebracht, die von der zu fördernden Flüssigkeit durchströmt wird. Die eine
Kupplungshälfte dieser hydraulischen Kupplung 5 ist mit einer Welle 6 drehfest verbunden,
die nach außen aus dem Gehäuse 1 hinausgeführt ist und dort drehfest mit einem Antriebsrad
7 versehen ist. Dieses Antriebsrad 7 wird von einem Riemen 8, bevorzugt einem Zahnriemen,
angetrieben. Der Riemen 8 wird seinerseits abhängig von der Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeuges angetrieben, auf welchem der nicht dargestellte Vorratsbehälter angeordnet
ist. Beispielsweise kann hierzu vorgesehen werden, daß der Antriebsriemen 8 ein
mit einem der Räder drehfest verbundenes Treibrad umschlingt. Bevorzugt wird dabei
vorgesehen, daß dieses Treibrad einem nicht angetriebenen Fahrzeugrad zugeordnet
ist, da dieses die Fahrgeschwindigkeit exakter wiedergibt als ein möglicherweise
mit Schlupf arbeitendes angetriebenes Fahrzeugrad.
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Die zweite Kupplungshälfte der hydraulischen Kupplung ist drehbar
auf einer Achse 9 gelagert. Sie ist drehfest mit einer Scheibe 10 verbunden, an
der eine flexible Zugfeder 11 befestigt ist, deren freies Ende an dem Gehäuse 1
einstellbar gehalten ist. Die Zugfeder 11 ist in einer nutenartigen Führungsrille
12 der Scheibe 10 geführt, die unter Umständen noch mit einem die Reibung zwischen
der Zugfeder 11 und der Scheibe 10 erhöhenden Belag ausgestattet werden kann. Die
angetriebene Kupplungshälfte der hydraulischen Kupplung 5 nimmt die mit der Zugfeder
11 gehaltene Kupplungshälfte so weit mit, bis die von der hydraulischen Kupplung
5 aufgebrachte ein Drehmoment erzeugende Kraft mit der Kraft der Zugfeder 11 in
einem Gleichgewicht steht, die über die Scheibe 10 ein entgegengerichtetes Drehmoment
erzeugt. Die Verwendung einer flexiblen, auf dem Umfang der Scheibe 10 in einer
Nut 12 liegenden Zugfeder hat den Vorteil, daß dadurch in einfacher Weise eine Federkennlinie
erhalten werden kann, die der Kupplungscharakteristik entspricht. Üblicherweise
tritt bei den hydraulischen Kupplungen der Fall ein, daß das übertragbare Drehmoment
mit dem Quadrat der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl ansteigt. Diesem Fall wird
dadurch Rechnung getragen, daß nur die Windungen der Zugfeder 11 im wesentlichen
die jeweilige Federkraft bestimmen, die nicht auf dem Umfang der Scheibe 10 liegen.
Die Verwendung anderer Federelemente mit entsprechenden Kennlinien ist selbstverständlich
auch möglich. In diesem Fall kann an der Scheibe 10 ein Seil oder ein Band od. dgl.
angebracht werden, dessen anderes Ende mit dem Federelement gehalten Ist Die hydraulische
Kupplung 5 verstellt geschwindigkeitsabhängig den Querschnitt einer Rollbandblende
13.
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Diese Rollbandblende 13 besteht aus einer in Querrichtung geteilten
Hülse 14a und 14b, die koaxial zu der hydraulischen Kupplung 5 und der Scheibe 10
angeordnet ist. Der zwischen den beiden Teilen 14a und 14b der Hülse vorhandene
Ringspalt wird von einem flexiblen Metallband 15 abgedeckt, dessen eines Ende auf
dem Teil 14a der Hülse mit Hilfe einer
angeschraubten Blechklammer 18 festgelegt.
Wie insbesondere aus F i g. 2 zu ersehen ist, ist die Länge des flexiblen Metallbandes
15 etwas größer als der Umfang der Hülse 14a, 14b gewählt, so daß dieses Metallband
15 die Hülse 14 und die Rolle 17 etwa S-förmig umschlingt.
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Das Metallband 15 wird von einem in Umfangsnuten des Teils 14a der
Hülse und der Rolle 17 eingelegten Drahtseil 19 zu einer geschlossenen Schleife
ergänzt, die etwa die Gestalt einer Acht besitzt. Das Drahtseil 19 sorgt dafür,
daß die Rolle 17 auch tatsächlich Drehbewegungen ausführt und nicht etwa auf der
Hülse 14 gleitet. Die Rolle 17 ist mit einem Bolzen 20 an der Scheibe 10 befestigt,
von der sie mitgenommen wird Abhängig von dem von der hydraulischen Kupplung 5 aufgebrachten
Drehmoment wird somit die Lage der Rolle 17 eingestellt, die ihrerseits bestimmt,
wieweit der Schlitz zwischen den Teilen 14a und 14b der Hülse verschlossen ist,
d. h., das von der hydraulischen Kupplung 5 übertragene Drehmoment bestimmt die
Länge des erwähnten Schlitzes.
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Der Teil 14a der Hülse ist stirnseitig verschlossen, während der
Teil 14b mit seinem dem Teil 14a abgewandten Ende an den Anschluß 4 angesetzt ist,
der zu der nicht dargestellten Austragsleitung führt. Dieser Anschluß 4 liegt aus
konstruktiven Gründen koaxial zu der hydraulischen Kupplung 5. Die Achse 9 ist mit
Hilfe von flügelartigen Ansätzen 21 im Bereich dieses Anschlusses 4 gehalten, so
daß die übrigen Teile von ihr fliegend aufgenommen werden. Die Hülse 14a, 14b bildet
somit in Verbindung mit dem Metallband 15 ein Ventil, dessen offener Querschnitt
die aus dem Anschluß 4 zu der Austragsleitung geführte Fördermenge bestimmt. Die
Länge des freigegebenen Schlitzes wird, wie im Vorstehenden erläutert, geschwindigkeitsabhängig
eingestellt.
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Um außerdem noch erreichen zu können, daß eine Grundeinstellung auf
die gewünschten Austragsmengen vorgenommen werden kann, wird vorgesehen, daß der
Abstand der Teile 14a und 14b in axialer Richtung zueinander eingestellt werden
kann, so daß die Breite des Schlitzes ebenfalls verstellbar ist. Hierzu ist vorgesehen,
daß der Teil 14b axial beweglich in einem Ansatz 22 des Gehäuses 1 geführt ist.
Zum Verstellen dient eine außen an den Teil 14b angelenkte Verstellgabel 23, deren
anderes Ende um eine Achse 24 verschwenkbar an dem Gehäuse 1 festgelegt ist. Die
Verstellgabel 23 ist mit einem Gewindeteil 25 versehen, in welches ein Gewindebolzen
26 eingreift, der nach außen aus dem Gehäuse 1 herausgeführt und drehfest mit einem
Verstellhebel 27 verbunden ist. Dieser Verstellhebel 27 ist zeigerartig ausgebildet
und einer Skala 28 zugeordnet, auf der die der Breite des Schlitzes zwischen den
Teilen 14a und 14b zugeordnete Austragsmenge abzulesen ist.
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Um eine Absperrung des Anschlusses 14 zu ermöglichen, wird ein zusätzliches
Absperrorgan 29 in dem Anschluß 4 angebracht, das mit einem entsprechenden Ventilring
30 zusammenarbeitet und das in nicht näher dargestellter Weise von außen verstellbar
ist.
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Um zu erreichen, daß das Ergebnis der vorstehend geschilderten Mengenregelung
nicht durch die in der Austragsleitung und in der Rücklaufleitung herrschenden,
meist unterschiedlichen und auch schwankenden Gegendrücke beeinflußt wird, wird
dem Anschluß 3 zur Rücklaufleitung ein Drosselventil 31 zugeordnet, das von dem
Differenzdruck der ankommenden Flüssigkeit, d. h. dem Pumpendruck im Gehäuse 1 und
dem Druck in der Austragsleitung gesteuert wird. Das Drosselventil
31
ist als ein Doppelventil mit zwei Ventiltellern 33 und 34 ausgebildet das dem innen
einen Ansatz 32 aufweisenden Anschluß 3 der Rücklaufleitung zugeordnet ist. Die
beiden Ventilteller 33 und 34 werden mit Scheiben 35 und Hülsenstücken 36 zwischen
einer Membran 37 und einer Gleitführung 40 mittels diese verbindendem Schaft 38
gehalten. Innerhalb des Schaftes 38 ist eine Feder 41 angeordnet, die sich an dem
Schaftende und einem Ring 42 abstützt, der auf einem Bolzen 43 angeordnet ist, der
nach außen aus dem Gehäuse 1 mit einem Gewindeteil 44 herausgeführt ist, der in
einen Ansatz 45 des Gehäuses eingeschraubt ist Die Membran 37 ist auf ihrer dem
Gehäuseinnern zugekehrten Seite mit dem Pumpendruck beaufschlagt.
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Sie trennt von dem Gehäuseinnern einen Raum 46 ab, der über eine Verbindungsleitung
47 mit dem Anschluß 4 hinter der Rollbandblende verbunden ist, so daß der Raum 46
mit dem Druck der Austragsleitung beaufschlagt ist.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist die hydraulische Kupplung
5 innerhalb des Gehäuses 1
angeordnet und mit der zu fördernden Flüssigkeit durchströmt
Dies hat den Vorteil, daß der Benutzer der gesamten Vorrichtung nicht darauf achten
muß, ob die hydraulische Kupplung funktionsbereit und in ausreichender Weise mit
hydraulischem Medium gefüllt ist.
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Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, die hydraulische Kupplung
außerhalb des Gehäuses anzuordnen und mit einem anderen hydraulischen Medium zu
betreiben, beispielsweise mit Hydrauliköl. In diesem Fall ist es auch möglich, eine
zusätzliche Regelungsmöglichkeit dadurch auszunutzen, daß dann der Füllungsgrad
der hydraulischen Kupplung abhängig von Regelbedingungen gewählt wird. Es ist auch
möglich, anstelle der Hydraulikkupplung 5 auch andere Einrichtungen einzusetzen,
die ein drehzahlabhängiges Drehmoment oder eine entsprechende Kraft erzeugen.
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Beispielsweise ist es möglich, in weitgehend ähnlicher Weise einen
Antrieb einzusetzen, wie er in der Kraftfahrzeugtechnik zum Antreiben von Tachometern
bekannt ist.