DE2701117C2

DE2701117C2 - Vorrichtung zum Einsteuern der Arbeitshöhe von landwirtschaftlichen Geräten, insbesondere von Arbeitswerkzeugen an Rübenerntemaschinen

Info

Publication number: DE2701117C2
Application number: DE19772701117
Authority: DE
Inventors: Alfons 8306 Schierling Holmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-12
Filing date: 1977-01-12
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE2701117A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einsteuern der Arbeitshöhe von landwirtschaftlichen Geräten, insbesondere von Arbeitswerkzeugen an Rübenerntemaschinen, mit einem das Arbeitswerkzeug tragenden Rahmen, der über eine hydraulisch betätigbare Kolben-Zylinder-Einheit heb- und senkbar angeordnet ist, und einem beweglich aufgehängten, dem Bodenverlauf folgenden Taster, dessen Bewegungen auf ein Steuerventil übertragen werden.

Eine derartige Vorrichtung zum Einsteuern der Arbeitshöhe ist aus der DE-OS 22 50 913 bekannt, die eine Tast- und Köpfeinrichtung für Rübenerntemaschinen betrifft. Es ist dort ein das Köpfmesser tragender Rahmen vorgesehen, der an einer hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Einheit heb- und senkbar gegenüber dem Fahrzeugrahmen der Rübenerntemaschine aufgehängt ist. Es ist weiterhin ein hydraulischer Kreis vorgesehen mit einer Pumpe als Druckmitlelquelle. Von dieser Pumpe führt eine Leitung zu einem Steuerschieber, der der Kolben-Zylinder-Einheit vorgeschaltet ist. Der Steuerschieber folgt den Bewegungen eines beweglich aufgehängten Tasters, der die Höhe der Rüben abtastet und zu diesem Zweck als Schleiftaster ausgebildet ist. Der Steuerschieber ist somit der Kolben-Zylinder-Einheit vorgeschaltet und bestimmt die Arbeitshöhe. Es ist als nachteilig zu betrachten, daß diese Steuereinrichtung zu unruhig arbeitet, d. h. Steuerbewegungen nach oben und nach unten ausführt, die unmittelbar aneinander anschließen. Es ist bereits versucht worden, über ein Ventil den Durchfluß in der hydraulischen Leitung abzusperren, um auf diese Weise eine zeitliche Verzögerung in dem Steuerkreis zu erhalten, damit das Köpfwerkzeug so lange auf der Arbeitshöhe bleibt, bis die betreffende Rübe von der Rübenerntemaschine erreicht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine ruhige, aber üchnelle und exakte Führung des Arbeitswerkzeuges hinsichtlich der Arbeitshöhe erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Steuerventil in dem hydraulischen Kreis der Kolben-Zylinder-Einheit nachgeordnet ist und die Kolben-Zylinder-Einheit in Richtung Heben dauernd vom Druck des hydraulischen Kreises beaufschlagt ist, der in dem Steuerventil mit veränderlichem Durchströmquerschnitt entsprechend dem Bodenverlauf durch den Taster steuerbar ist. Damit wird erreicht, daß der das Arbeitswerkzeug tragende Rahmen über die Kolben-Zylinder-Einheit dauernd in Richtung Heben beaufschlagt wird. Dieser in der Kolben-Zylinder-Einheit sich ausbildende Druck wird durch den veränderlichen Durchströmquerschnitt an dem Steuerventil gerade so eingestellt, daß das Arbeitswerkzeug mit seinem Rahmen — unabhängig von dessen Gewicht — ruhig aber genau dem Bodenverlauf folgt. An dem Steuerventil wird gleichsam ein Leck mit veränderlicher Leckgröße geschaffen, über welches die Hydraulikflüssigkeit in den Rücklaufbehälter · laufend ausströmen kann, und zwar auch dann, wenn gerade keine

Höhenbewegung ausgeführt wird. Mit der Erfindung wird eine Steuervorrichtung geschaffen, die relativ ■jinfach aufgebaut ist und mit wenigen Aggregaten auskommt

Zur Realisierung des hydraulischen Kreises ergeben sich zwei Möglichkeiten. In einer ersten Ausführungsform kann von der Druckmittelquelle des hydraulischen Kreises eine Leitung zur Kolben-Zylinder-Einheit und von dort zu dem Steuerventil geführt sein. Es ist aber auch möglich, daß von der Leitung, die von der Druckmittelquclle des hydraulischen Kreises zur Kolben-Zylinder-Einheit führt, eine Leitung abzweigt, in der das Steuerventil vorgesehen ist Wesentlich ist daß das Steuerventil auf jeden Fall am Ende des hydraulischen Kreises vorgesehen ist und daß die Kolben-Zylinder-Einheit zwischen die Druckmittelquelle und dieses Steuerventil eingeschaltet ist, so daß an ihm der über den veränderlichen Durchströmquerschnitt eingesteuerte Druck wirksam werden kann.

Zur Nullageneinstellung der Arbeitshöhe ist insbesondere an dem das Arbeitswerkzeug tragenden Rahmen ein Lagerbalken höhenverstellbar und feststellbar vorgesehen, der sowohl den Taster als auch das Steuerventil trägt Die Verstellbarkeit des Lagerbalkens dient der Nullageneinstellung, als Grundvorgabe für die Arbeitshöhe, je nach den besonderen Arbeits- und Einsatzbedingungen. Wird die Vorrichtung beispielsweise zum Roden geköpfter Rüben eingesetzt, dann kann die Rodetiefe gegenüber dem Bodenverlauf auf diese Weise eingestellt werden. Trotzdem ist die Vorrichtung nicht an diesen Einsatzzweck gebunder, sondern kann für die verschiedenartigsten Arbeits- und Bearbeitungswerkzeuge eingesetzt werden, bei denen eine Höhensteuerung erforderlich ist. Der Taster ist dabei an dem Lagerbalken um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert; das Steuerventil ist an dem Lagerbalken mit veränderbarem Abstand zum Lager des Tasters angeordnet. Auf diese Weise kann die Empfindlichkeit der Steuerung und damit die Größe der Steuerbewegungen eingestellt werden. Einer größeren «o Entfernung der Anordnung des Steuerventils von dem Schwenklager des Tasters ist dabei die größere Empfindlichkeit zugeordnet.

Das Steuerventil ist in Verbindung mit dem Taster so ausgebildet und angeordnet, daß beim Ausheben des das Arbeitswerkzeug tragenden Rahmens das Steuerventil seinen maximalen Durchströmquerschnitt freigibt. Damit ist sichergestellt, daß die Aushebevorrichtung für den Rahmen und die Arbeitswerkzeuge von der Vorrichtung zum Steuern der Arbeitshöhe nicht nachteilig beeinflußt wird. Wenn die Aushebevorrichtung beispielsweise auch hydraulisch ausgebildet ist, arbeiten die betreffenden Kolben-Zylinder-Einheiten also nicht gegeneinander.

Das Steuerventil kann als über den Taster aufstoßbares Rückschlagventil ausgebildet sein. Wesentlich ist, daß es einen veränderlichen Durchströmquerschnitt abzugeben in der Lage ist, um den Druck in der Kolben-Zylinder-Einheit zu variieren.

Zwischen Lagerbalken und Taster kann eine Feder eingeschaltet sein, damit der Taster besser und schneller dem Bodenverlauf folgen kann. Die Feder kann auch ausgebildet sein, um den maximalen Durchströmquerschnitt an dem Steuerventil freizugeben. Zwischen Lagerbalken und Taster kann zusätzlich ein Stoßdämpfer angeordnet sein, um die Bewegungen des Tasters zu dämpfen und kleinere Unebenheiten in ihrer Wirkung auszuschalten, so daß sich ein ruhiges Arbeiten der Vorrichtung ergibt

Die Druckquelle ist als Pumpe mit konstantem Druck und kleiner Fördermenge ausgebildet In der von der Druckquelle ausgehenden Leitung kann ein Mengentei ler zum Anschluß mehrerer Vorrichtungen zum Einsteuern der Arbeitshöhe mit getrennten Arbeitswerkzeugen vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, an einer Rübenerntemaschine sowohl das Rodewerkzeug über diese Vorrichtung in der Höhe zu steuern, als auch beispielsweise eine auf dem Boden arbeitende Aufnahmevorrichtung zum Aufnehmen gerodeter und im Schwad abgelegter Rüben.

Die erfindungsgernäße Vorrichtung ist in ihren wesentlichen Teilen in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden wei ter beschrieben. Es zeigt

Fi g. 1 eine schematisierte Seitenansicht der Vorrichtung mit den wesentlichen Teilen,

Fig.2 ein Schaltbild der Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform und

Fig. 3 ein Schaltbild der Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht beispielsweise aus einer fahrbaren Rübenerntemaschine mit einem Fahrzeugrahmen 1, an dem eine Kolben-Zylinder-Einheit 2 in der üblichen Art und Weise gelenkig aufgehängt ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit 2 trägt einen Rahmen 3, an dem nicht dargestellte Arbeitswerkzeuge, beispielsweise Rodeschare, vorgesehen sind.

An dem Rahmen 3 ist ein Lagerbalken 4 mit Hilfe einer Verstellspindel 5 höhenverstellbar und einstellbar vorgesehen. Diese Verstellbarkeit dient der Nullageneinstellung, d. h. der Vorgabe einer Grundhöhe, in welcher das Arbeitswerkzeug arbeiten soll.

An dem Lagerbaiken 4 ist um eine horizontale Achse 6 ein Taster 7 schwenkbar angeordnet, dessen nach unten weisender Tastarm 8 als Schleifarm ausgebildet ist und auf dem Boden 9 schleifend geführt wird. Der Taster 7 weist einen anderen Arm 10 auf, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen parallel zu dem Lagerbalken 4 angeordnet ist. Zwischen dem Arm 10 und dem Lagerbalken 4 ist eine Feder 11 eingeschaltet. Auf dem Lagerbalken 4 ist ein Steuerventil 12 verschieb- und feststellbar vorgesehen, welches in der dargestellten Weise über den Arm 10 des Tasters 7 betätigbar ist. Das Steuerventil 12 kann beispielsweise als aufstoßbares Rückschlagventil ausgebildet sein. Wesentlich ist, daß es einen Durchtrittsquerschnrtt aufweist, der in Abhängigkeit von den Bewegungen des Tasters 7 vergrößert und verkleinert werden kann.

Das auf dem Lagerbalken 4 verschiebbar angeordnete Steuerventil 12 kann infolge seiner Verschiebbarkeit mehr oder weniger nahe an der Achse 6 bzw. zu der Achse 6 des Tasters 7 eingestellt werden. Wie ersichtlich, wird damit die Empfindlichkeit des Steuerventils 12 eingestellt. Ist das Steuerventil 12 weiter von der Achse 6 entfernt, dann wirken größere Wege auf das Steuerventil 12 ein; somit ist die Empfindlichkeit hier größer als wenn es nahe an der Achse 6 angeordnet ist.

Es ist ein hydraulischer Kreis vorgesehen, der als Druckmittelquelle eine Pumpe 13 aufweist. Von dieser führt eine Leitung 14 zu der Kolben-Zylinder-Einheit 2, und zwar dort in den Druckraum des Kolbens, der dem Heben des Rahmens 3 zugeordnet ist. Von der Leitung 14 zweigt eine Leitung 15 ab, die zum Steuerventil 12 führt. Das Steuerventil 12 besitzt eine Ausgangsleitung 16, die zum Tank bzw. Reservoir 20 des hydraulischen Kreises führt, aus dem die Pumpe 13 ansaugt.

Wesentlich ist dabei, daß das Steuerventil 12 am Ende des hydraulischen Kreises vorgesehen ist, so daß die Kolben-Zylinder-Einheit 2 zwischen der Pumpe 13 und dem Steuerventil 12 vorgesehen ist, so daß sich der in den Leitungen 14, 15 aufgebaute und über das Steuerventil 12 variierte Druck an der Kolben-Zylinder-Einheit 2 auswirken kann.

In der Leitung 14 kann ein Mengenteiler 17 angeordnet sein, von dem eine Leitung 18 ausgeht, die zu einer ähnlich aufgebauten weiteren Vorrichtung zum Einsteuern der Arbeitshöhe führt.

In den Fig.2 und 3 sind die Möglichkeiten der Anordnung und Ausbildung des hydraulischen Kreises anhand von Schaltbildern nochmals verdeutlicht. Von der Pumpe 13 führt die Leitung 14 zu der Kolben-Zylinder-Einheit 2, die den Rahmen 3 und die dort vorgesehenen Arbeitswerkzeuge 19 trägt. Die Leitung 14 ist an den Druckraum der Kolben-Zylinder-Einheit angeschlossen, die dem Heben des Rahmens 3 zugeordnet ist. Die Leitung 15 führt zu dem Steuerventil 12, dessen Durchströmquerschnitt in Abhängigkeit von den Bewegungen des Tasters 7 verstellt wird. Die Leitung 16 führt zum Druckmittelvorratsbehälter 20.

Sofern in der Leitung 14 ein Mengenteiler 17 angeordnet ist, zweigt von diesem eine weitere Leitung 18 ab, an die wiederum eine Vorrichtung der hier beschriebenen Art angeschlossen wird.

Die Vorrichtung zum Einsteuern der Arbeitshöhe arbeitet wie folgt:

Zum Arbeiten der Vorrichtung wird zunächst über eine nicht dargestellte Aushebevorrichtung der Rahmen 3 mit den Arbeitswerkzeugen 19 in eine vorläufige Arbeitsstellung abgesenkt, die in etwa der gewünschten Arbeitshöhe entsprechen soll oder kann. Gleichzeitig wird die Vorrichtung mit der Pumpe 13 eingeschaltet, so daß sich im hydraulischen Kreis bereits eine Mengenförderung ergibt. Da der Taster 7 jedoch durch seine Ausbildung und Anordnung sowie Lagerung frei hängt und noch keine Bodenberührung hat, ist das Steuerventil 12 auf maximalen Durchgang geschaltet, so daß sich an der Kolben-Zylinder-Einheit 2 kein Druck aufbaut. Mit dem Absenken des Arbeitswerkzeuges in die Arbeitsstellung kommt der Taster 7 in Bodenkontakt und verschließt den Durchtrittsquerschnitt an dem Steuerventil 12 mehr oder weniger, so daß die Arbeitswerkzeuge mit dem Rahmen 3 nunmehr von der Kolben-Zylinder-Einheil 2 getragen werden. In dieser Stellung wird die Absenkeinrichtung freigegeben. Wenn die Absenkeinrichtung als hydraulische Einrichtung ausgebildet ist, werden diese Kolben-Zylinder-Einheiten beispielsweise in die Schwimmstellung überführt. Damit wird gleichzeitig der Rahmen 3 mit den Arbeitswerkzeugen 19 jetzt von der Kolben-Zylinder-Einheit 2 getragen.

Ergibt sich, daß die voreingestellte Nullage nicht der gewünschten Grundarbeitshöhe entspricht, dann ist hier eine Verstellung erforderlich, die durch Verdrehen der Verstellspindel 5 erreicht werden kann. Damit wird die relative Arbeitshöhe des Lagerbalkens 4 mit den auf ihm angeordneten Einzelteilen, also insbesondere dem Taster 7 und dem Steuerventil 12, in der Höhe relativ zu dem Rahmen 3 eingestellt. Die somit eingestellte Nullage ist dann die Grundarbeitshöhe, um die herum die Vorrichtung wirksam wird.

Das eigentliche Arbeiten der Vorrichtung läuft nunmehr wie folgt ab. Ergibt sich im Verlaufe des Bodens 9 eine Vertiefung, dann wird der Taster 7 mit seinem Schleifarm 8 im Uhrzeigersinn um die Achse 6 verdrehen, wodurch der Arm 10 das Steuerventil 12 mehr betätigt, so daß dessen Durchströmquerschnitt weiter aufgemacht wird, so daß in den Leitungen 14 und 15 und insbesondere in der Kolben-Zylinder-Einheit 2 durch abströmendes Druckmittel der Druck erniedrigt wird. Dies führt dazu, daß der Gleichgewichtszustand zwischen dem Gewicht des Rahmens 3 mit den Arbeitswerkzeugen 19 und der Kraft der Kolben-Zylinder-Einheit 2 gestört wird, so daß der Rahmen 3 weiter absinkt. Der umgekehrte Vorgang spielt sich dann ab, wenn im Verlauf des Bodens 9 eine Erhöhung folgt.

Sofern die Empfindlichkeit der Steuerausschläge dem besonderen Einsatz- und Verwendungszweck der Steuervorrichtung angepaßt werden soll, kann dies durch die verschiebliche Lagerung des Steuerventils 12 auf dem Lagerbalken 4 erfolgen. Dabei wird der Abstand zwischen dem Steuerventil 12 und der Achse 6 verstellt, so daß sich der Arm 10 in mehr oder weniger großen Winkelausschlägen auf das Steuerventil 12 auswirken kann.

Es versteht sich, daß die Kolben-Zylinder-Einheit 2 auch mehrfach vorgesehen sein kann oder gleichzeitig Bestandteil der Vorrichtung zum Einsteuern der Arbeitshöhe und der Aushebevorrichtung sein kann. Wenn letzteres realisiert werden soll, müssen noch weitere Ventile und Leitungsverbindungen vorgesehen sein, um einmal die Aushebeeinrichtung von der Steuereinrichtung zum Einsteuern der Arbeitshöhe zu trennen bzw. jede Vorrichtung auf die Kolben-Zylinder-Einheit 2 getrennt wirksam werden zu lassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einsteuern der Arbeitshöhe von landwirtschaftlichen Geräten, insbesondere von Arbeitswerkzeugen an Rübenerntemaschinen, mit einem das Arbeitswerkzeug tragenden Rahmen, der über eine hydraulisch betätigbare Kolben-Zylinder-Einheit heb- und senkbar angeordnet ist, und einem beweglich aufgehängten, dem Bodenverlauf folgenden Taster, dessen Bewegungen auf ein Steuerventil übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (12) in dem hydraulischen Kreis der Kolben-Zylinder-Einheit (2) nachgeordnet ist und die Kolben-Zylinder-Einheit (2) in Richtung Heben dauernd vom Druck des hydraulischen Kreises beaufschlagt ist, der in dem Steuerventil (12) mit veränderlichem Durchströmquerschnitt entsprechend dem Bodenverlauf durch den Taster (7) steuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Druckmittelquelle des hydraulischen Kreises eine Leitung (14) zur Kolben-Zylinder-Einheit und von dort eine Leitung (15) zu dem Steuerventil (12) geführt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Leitung (14), die von der Druckmittelquelle des hydraulischen Kreises zur Kolben-Zylinder-Einheit (2) führt, eine Leitung (15) abzweigt, in der das Steuerventil (12) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Nullageneinstellung der Arbeitshöhe insbesondere an dem das Arbeitswerkzeug (19) tragenden Rahmen (3) ein Lagerbalken (4) höhenverstellbar und feststellbar vorgesehen ist, der sowohl den Taster (7) als auch das Steuerventil (12) trägt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (7) an dem Lagerbalken (4) um eine horizontale Achse (6) schwenkbar gelagert ist und das Steuerventil (12) an dem Lagerbalken (4) mit veränderbarem Abstand zum Lager des Tasters (7) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (12) in Verbindung mit dem Taster (7) so ausgebildet und angeordnet ist, daß beim Ausheben des das Arbeitswerkzeug (19) tragenden Rahmens (3) das Steuerventil seinen maximalen Durchströmquerschnitt freigibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (12) als über den Taster (7) aufstoßbares Rückschlagventil ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lagerbalken (4) und Taster (7) eine Feder (11) eingeschaltet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lagerbalken (4) und Taster (7) ein Stoßdämpfer vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelquelle als Pumpe (13) mit konstantem Druck und kleiner Fördermenge ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der von der Druckmittelauelle ausgehenden Leitung (14) ein Mengenteiler (17) zum Anschluß mehrerer Vorrichtungen zum Einsteuern der Arbeitshöhe mit getrennten Arbeitswerkzeugen vorgesehen ist.