DE2900320C2 - Automatisch wirkende hydraulische Sicherheitseinrichtung für schwenkbare Mähbalken o.dgl. - Google Patents

Description

a) einem zwischen dem Mähbalken und einem den Mähbalken tragenden Gestell eingebauten Schwenkzylinder zum Einstellen eines bestimmten Schwenkwinkels zwischen Mähbalken und Gestell,

b) einem hydraulischen Kreislauf mit mindestens einer Druckmittelquelle und einem Vorratsbehälter,

c) einem am Mähbalken befestigten, durch eine Feder belasteten, den Mähbalken in seiner Arbeitsstellung in Fahrtrichtung überragenden, in seiner Länge in etwa dem Mähbalken entsprechenden und in Richtung auf den Mähbalken schwenkbaren Fühlhebel,

d) der bei einer Auslenkung in Richtung des Mähbalkens ein an diesem befestigten, mit einem Anschluß an den Arbeitsraum des Schwenkzylinders versehenes Hydraulikventil betätigt, derart, daß im Arbeitsraum des Schwenkzylinders ein Druckanstieg entsteht und dadurch der Mähbalken in der gleichen Richtung wie der Fühlhebel im Sinne eines Ausweichens vor dem festen Hindernis verschwenkt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß das Hydraulikventil ein in der Arbeitsstellung des Mähbalkens offenes Drosselventil (14) ist, welches in dem Hydraulikkreislauf angeordnet ist und dessen Querschnitt bei einer Auslenkung des Fühlhebels (16) verkleinert und schließlich geschlossen wird, und daß der Arbeitsraum (12) des Schwenkzylinders (5) ständig mit der Druckmittelquelle (9) verbunden ist.

2. Automatisch wirkende hydraulische Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (14) vom Fühlhebti (16) über einen Rollenhebel (15) und einen Stößel (15') betätigbar ist

3. Automatisch wirkende hydraulische Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkzylinder (15) neben dem genannten Arbeitsraum (12) einen weiteren, von diesem durch einen Kolben getrennten Arbeitsraum (21) besitzt, an den in hydro-pneumatischer Druckspeicher (23) angeschlossen ist, dessen Gasvorspannung so bemessen ist, daß die dauernd wirkende Rückstellkraft erzeugt wird.

4. Automatisch wirkende hydraulische Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Leckagen aus dem kolbenseitigen Arbeitsraum (21) bzw. dem damit permanent verbundenen Druckspeicher über eine mit der Druckmittelquelle (9) verbundene Speiseleitung (24) ersetzbar sind, in die ein Druckregelventil (25) sowie ein in Richtung Druckspeicher (23) öffnendes Rückschlagventil (26) eingebaut sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatisch wirkende hydraulische Sicherheitseinrichtung für schwenkbare Mähbalken oder dergleichen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs ί.
Eine Sicherheitseinrichtung dieser Art ist bereits durch die DE-AS 11 35 233 bekannt Als Hydraulikventil ist das Ventil der Hubhydraulik vorgesehen. Derartige Ventile sind im allgemeinen als Wegeventile ausgebildet und zwar in Form von 3/3- oder 4/3-Wegeventilen. Beim

'° Anfahren des Fühlhebels gegen ein festes Hindernis wird das Hydraulikventil vom Fühlhebel unter Zwischenschaltung eines Gestänges oder Seilzuges in eine Schaltstellung gebracht, in welcher der Arbeitsraum des Schwenkzylinders mit der Druckmittelquelle verbunden wird. Es gelingt zwar auf diese Weise, den Mähbalken aus dem Bereich des festen Hindernisses zu schwenken, jedoch ist durch das plötzliche öffnen eines Strömungsquerschnittes die Gefahr von ruckartigen, starken Beschleunigungen gegeben, die im Extremfall zu

Obersteuerungen mit nachfolgenden Gegenreaktionen führen können. Die Folge kann ein instabiler Zustand sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß alle Bewegungen sanft eingeleitet werden und sich immer ein stabiler Betriebszustand einstellt Dies soll mit einfachen Mitteln verwirklicht werden, so daß ein Minimum an Kosten und Einbauraum aufgewendet werden muß. Auch dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung soll Rechnung getragen werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Anspruch 2 richtet sich auf eine günstige Ausführung der Betätigung des Drosselventils.
Anspruch 3 bezieht sich auf die Erzeugung einer Rückstellkraft mittels eines Druckspeichers.
Anspruch 4 richtet sich auf die Nachspeisung zum Ersatz von Leckagen.

Der Vorteil der Erfindung liegt in dem vergleichsweise langsamen Druckaufbau. Dadurch und durch die beidseitige hydraulische Einspannung des Schwenkzylinders werden Übersteuerungen und damit verbundene Rucke oder Schwingungen vermieden. Die Verwendung eines bei normaler Arbeitsstellung des Mähbalkens voll geöffneten Drosselventils bewirkt einen nahezu drucklosen Umlauf des Druckmittels. Erwärmung und unnötige Leistungsverluste werden so vermieden. Die als Druckmittelquelle dienende Pumpe wird geschont und erreicht eine höhere Lebensdauer. Durch das ruck- und schwingungsfreie Arbeiten verringert sich auch die Beanspruchung der mechanischen Teile.

Anhand eines in den Figuren schematisch, zum Teil mit Hilfe von Hydrauliksymbolen dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt ein Nutzfahrzeug mit einem an einem Gestell frontseitig befestigten Mähbalken.
F i g. 2 zeigt den Mähbalken in Arbeitsstellung.

F i g. 3 zeigt den Mähbalken beim Ausweichen eines Hindernisses.

Ein Nutzfahrzeug 1 besitzt an seiner Frontseite Einrichtungen zum Befestigen eines Gestells 2, dessen Neigung in Fahrtrichtung durch einen Stellzylinder 3 verstellbar ist. An dem Gestell 2 ist in zwei Ebenen beweglich ein Mähbalken 4 angebracht, der in seiner Arbeitsstellung das Nutzfahrzeug 1 seitlich überragt und von einem am Gestell 2 befestigten Schwenkzylinder 5

um die Achse A-B geschwenkt werden kann. Das Mähwerk wird über einen Keilriemen 6, eine Riemenscheibe 7 und ein nicht näher dargestelltes Getriebe 8 angetrieben.

In F i g. 2 sind der Mähbalken 4 sowie ein Teil des Gestells 2 in stark vereinfachter Form von oben gesehen in der Arbeitsstellung dargestellt Eine Druckmittelquelle 9 saugt aus einem Vorratsbehälter 10 Druckmittel an und fördert es über eine Druckleitung 11 zum stangenseitigen Arbeitsraum 12 des Arbeitszylin- ;o ders 5. Vom Arbeitsraum 12 bzw. von der Druckleitung 11 zweigt eine Leitung 13 ab, die zurück zum Vorratsbehälter 10 führt und in die ein Drosselventil 14 eingebaut ist Das Drosselventil 14 ist auf dem Mähbalken 4 angeordnet und wird über einen durch einen Rollenhebel 15 betätigten Stößel 15' verstellt Auf den Rollenhebel 15 wirkt ein Fühlhebel 16 ein, der in seiner Ausgangsstellung den Mähbalken 4 in Fahrtrichtung des Nutzfahrzeuges 1, die durch den Pfeil 17 symbolisiert ist etwas überragt Die Länge des Fühlhebels 16 entspricht in etwa der Länge des Mähbalkens 4. Der Drehpunkt des Fühlhebels 16 ist mit 17' bezeichnet Eine Feder 18 zwischen dem Mähbalken

4 und dem Fühlhebel 16 dient der Rückstellung bis zu einem Anschlag 19. Ein festes Hindernis sei mit 20 bezeichnet Der kolbenseitige Arbeitsraum 21 des Schwenkzylinders 5 ist über eine Leitung 22 mit einem hydropneumatischen Druckspeicher 23 verbunden.

In die Leitung 22 kann über eine Speiseleitung 24 sowie ein darin eingebautes Druckregelventil 25 und ein Rückschlagventil 26 Druckmittel zum Ersatz von Leckagen nachgespeist werden. Eine Entlastungsleiturg 27 zweigt zwischen Rückschlagventil 26 und Druckspeicher 23 von der Speiseleitung 24 ab und mündet in den Vorratsbehälter 10. Ein Absperrventil 28 dient zum öffnen oder Schließen der Entlastungsleitung 27. Ein zwischen der Druckleitung 11 und dem Vorratsbehälter 10 angeordnetes Druckbegrenzungsventil 29 dient zum Schutz vor Überlastung der Druckmittelquelle 9 bzw. des damit kommunizierenden Systems. Es ist für den Fachmann klar, daß in einer kompletten Hydraulikanlage noch weitere Schalt- und Regelgeräte angeordnet sein können, insbesondere dann, wenn zuweilen andere Verbraucher zu beaufschlagen sind oder die beschriebene Anlage durch Handsteuerung bewegt werden soll. ■»·-, Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens spielen diese Geräte jedoch keine Rolle.

Zur Erläuterung der Funktion sei von der Darstellung in F i g. 2 ausgegangen. Der Druckspeicher 23 besitzt eine so hohe Gasvorspannung, daß der normale v) Arbeitswiderstand am Mähbalken 4 nicht ein Einfahren oder besser gesagt ein Einfedern des Schwenkzylinders

5 bewirken kann. Der Druckspeicher 23 erzeugt somit eine dauernd wirkende Rückstellkraft in der Art einer vorgespannten Feder. Die Druckmittelquelle 9 fördert Druckmittel über die Druckleitung 11 und die Leitung 13 nahezu drucklos zu dem voll geöffneten Drosselventil 14 und von dort in den Vorratsbehälter 10 zurück. Der Fühlhebel 16 wird zunächst über die Feder 18 nach vorne gezogen und läßt das Drosselventil 14 voll feo geöffnet. Der Druck in der Druckleitung 11 pflanzt sich bis in den stangenseitigen Arbeitsraum 12 des Schwenkzylinders 5 fort ohne indes wegen seiner geringen Höhe den Schwenkzylinder 5 gegen den Druck im kolbenseitigen Arbeitsraum 21 bewegen zu können.

Es sei nun angenommen, daß vor dem Fühlhebel 16 ein festes Hindernis 20 auftaucht und von dem Fühlhebel berührt wird, der dadurch eine Bewegung relativ zu dem sich weiterbewegenden Mähbalken 4 macht Diese Bewegung überträgt sich über den Rollenhebel 15 auf den Stößel 15', der seinerseits mit einem nicht näher dargestellten Drosselorgan in Verbindung steht Das Drosselorgan verringert den Durchflußquerschnitt Dadurch baut sich in der Druckleitung 11, dem stromauf liegenden Teil der Leitung 13 und dem Arbeitsraum 12 ein Druck auf, der schließlich die Gas vorspannung des Druckspeichers 23 überwindet und den Schwenkzylinder 5 einfahren läßt Damit verbunden ist ein Schwenken des Mähbalkens 4, welcher der Bewegung des Fühlhebels 16 mit mehr oder weniger großer Genauigkeit nachfolgt Dieses Ausschwenken erfolgt solange, bis der Fühlhebel 16 seitlich am Hindernis 20 vorbeistreifen kann. Dies ist verbunden mit einem entsprechenden Umfahren des Hindernisses durch den Mähbalken 4. Anschließend wird der Fühlhebel 16 wieder vom Mähbalken 4 abgespreizt und das Drosselventil 14 öffnet sich wieder. Der Druck in der Druckleitung 11 verringert sich und der Druck im Druckspeicher 23 bewirkt, daß der Mähbalken 4 dem Fühlhebel 16 nach vorne nachfolgt. Der Mähbalken 4 hat einen nicht näher dargestellten Anschlag, der das Ausschwenken begrenzt Da beim Ein- und Ausfahren des Schwenkzylinders 5 auf beiden Seiten des Kolbens Druck herrscht, ergibt sich eine dämpfende hydraulische Einspannung. Sollte sich im Laufe der Zeit eine Leckage im kolbenseitigen Arbeitsraum 21 ergeben, wird diese alsbald über die Speiseleitung 24 ersetzt. Die Höhe des Speisedruckes hängt ab von der Einstellung des Druckregelventils 25. Ohne Berücksichtigung äußerer Kräfte würde auf jeden Fail der kolbenseitige Arbeitsraum 21 gefüllt.

Es ist klar, daß die Fahrgeschwindigkeit des Nutzfahrzeuges auf den Förderstrom der Druckmittelquelle und die davon abhängige Stellgeschwindigkeit des Schwenkzylinders 5 abgestimmt sein muß. Gleichermaßen ist es selbstverständlich, daß das Drosselventil 14 geschlossen sein muß, bevor der Fühlhebel 16 die vordere Begrenzung des Mähbalkens 4 erreicht. Eine gedämpfte Rückstellbewegung des Schwenkzylinders 5 kann z. B. durch eine Dämpfung am Fühlhebel 16, eine Dämpfung am Drosselorgan des Drosselventils 4 oder eine Dämpfung am Ausgang des Druckspeichers 23 erreicht werden. Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt und läßt sich insbesondere auch für Mulchgeräte verwenden. Anstelle des Druckspeichers könnte auch eine mechanische Feder oder aber ein konstanter hydraulischer Druck als Rückstellkraft wirken. Zur konstruktiven Verwirklichung des Drosselventils gibt es zahllose Möglichkeiten. Eine Betätigung über einen Rollenhebel hat dabei den Vorteil, daß man den auf den Rolienhebel wirkenden Teil des Fühlhebels 16 in Form eines bestimmte Durchflußcharakteristiken erzeugenden Nockens ausbilden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Automatisch wirkende hydraulische Sicherheitseinrichtung für schwenkbare Mähbalken oder dergleichen, die mittels einer dauernd wirkenden Rückstellkraft in ihrer Arbeitsstellung gehalten werden, zum Schutz vor Überlastung der Mähbalken beim Anfahren fester Hindernisse mit