Hydraulische Mähbalken-Antriebseinrichtung an einem Schlepper
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Mähbalken-Antriebseinrichtung an einem Schlepper, mit einem eine Hin-und Herbewegung ausführenden und von einem hydraulischen Rotationsmotor angetriebenen Mähmesser und mit einem den Mähbalken tragenden und zur Befestigung der Mähmaschine am Schlepper dienenden Lagerkörper.
Es sind bereits angebaute, aufgesattelte oder An hängemähmaschinen zum Mähen von Feld-und Wiesenbeständen bekannt, deren Mähmesser mechanisch durch Gelenkwellen, Riemen, Zahnräder und dergleichen angetrieben wird. Solche Mechanismen sind kostspielig, schwer und nehmen viel Raum in Anspruch, was insbesondere die lichte Höhe des ganzen Aggregats, d. h. des Schleppers und der Mähma- schinen, ungünstig beeinflusst. Das ganze Antriebssystem bildet eine lästige Trägheitsmasse, die die Schaffung einer fahrbaren Einrichtung, welche den auf die Mäheinrichtung einwirkenden Stössen standhält, ungemein erschwert, weshalb es so häufig zur mechanischen Beschädigung der Antriebsorgane sowie der Mähvorrichtung kommt.
Die Montage und Demontage dieser Maschinen erfordert geschulte Arbeitskräfte sowie besondere Werkzeuge und ist recht anspruchsvoll in bezug auf körperliche Anstrengung und Zeitaufwand.
Die am Schlepper ausserhalb der Dreipunktaufhängung angebauten Mähbalken sind in der Regel nur auf eine bestimmte Schleppertype eingestellt und nicht universal verwendbar. Bestehende, mechanisch angetriebene Einrichtungen ermöglichen nicht die Einstellung des Mähbalkens in eine beliebige Lage, was insbesondere beim Mähen in unebenem Gelände, in Gräben und auf Abhängen Schwierigkeiten bereitet.
Es sind bereits Einrichtungen bekannt, bei welchen ein auf dem Mähbalken angeordneter hydraulischer Motor verwendet wird. Bei diesen Einrichtungen handelt es sich jedoch um einen Mähbalken, dessen Messer eine Umlaufbewegung, jedoch keine Hin-und Herbewegung ausführt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist der hydraulische Motor unmittelbar in der Achse der Antriebsrollen gelagert. Der hydraulische Motor liegt daher nicht oberhalb der Laufsohle, da er dort nicht angebracht werden könnte, sondern seitwärts derselben, so dass in der Mähbalkenkonstruktion ungünstige, durch das Gewicht der Antriebsvorrichtung hervorgerufene Beanspruchungen entstehen, die Biegungsmomente gegen über der Laufsohle hervorrufen, was sich auf die Konstruktion nachteilig auswirkt.
Bei bisher bekannten Einrichtungen zum hydraulischen Antrieb des Mähbalkens muss der Mähbalken beim Manövrieren, z. B. an der Kehre oder beim Mähen von Hecken in unebenem Gelände, still- gesetzt werden, da diese Einrichtungen den Antrieb des Mähbalkens und dessen gleichzeitige Verstellung nicht ermöglichen. Ein weiterer Nachteil der bestehenden Ausführungen von hydraulischen Motoren sind die grossen passiven Widerstände gegen die Bewegung des Messers, die durch eine ungünstige Lagerung des Antriebsexzenters gegenüber dem Kopf des Mähmessers entstehen.
Die Pleuelstange schliesst in ihrer äussersten Lage mit der Geraden, entlang welcher sich der Zapfen des Kopfes bewegt, einen äusserst ungünstigen Winkel ein, so dass die durch die Pleuelstange übertragene Kraft in zwei Komponenten zerfällt, und zwar die Bewe gungskomponente und die zu uhr senkrechte Komponente, wobei die letztere, die durch die Führung des Messers aufgefangen werden muss, beträchtlich ist und zu ihrer tXberwindung eine bedeutende Kraftzufuhr erfordert, wobei ein Grossteil dieser Kraft einen Verlust bedeutet, ja sogar schädlich ist, da sie eine baldige Abnützung der Messerführung zur Folge hat.
Die vorliegende Erfindung beseitigt im wesentlichen diesen Nachteil. Das Wesen der Erfindung beruht darin, dass die Achse des Lagerkörpers in einer durch die Achse der Laufsohle hindurchtretenden, vertikalen Ebene liegt und in dem Lagerkörper ein Schwungrad mit einem Kurbelmechanismus drehbar gelagert ist, wobei die Achse des Schwungrades gleichfalls in dieser durch die Achse der Laufsohle hindurchtretenden, vertikalen Ebene liegt und der an die Schwungradwelle angeschlossene hydraulische Motor durch Drucköl angetrieben wird, welches von einer einen Bestandteil der hydraulischen Vorrichtung des Schleppers bildenden Pumpe geliefert wird.
Dadurch werden ungünstige Momente, die die Konstruktion des Mähbalkens belasten könn- ten, beseitigt, wobei zugleich eine äusserst einfache Antriebsvorrichtung zum Antrieb eines hin und her beweglichen Mähbalkens geschaffen wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu erblicken, dass keine besondere Pumpe erforderlich wird, sondern zum Antrieb des hydraulischen Motors das Drucköl dient, welches von derjenigen Pumpe geliefert wird, die sich bereits auf dem Schlepper befindet and zur Betätigung der angebauten Geräte und dergleichen dient.
Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt den Grundriss der erfindungsmässigen, an einem Schlepper angebauten Mähmaschine.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht der Maschine von rückwärts.
Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Antriebsvorrichtung.
Fig. 4 zeigt das Schema des hydraulischen Kreislaufes.
Fig. 5 zeigt im Aufriss eine abgeänderte Aus führungsform des Mähbalkens, wobei einige Teile im Schnitt gezeichnet sind.
Fig. 6 ist der entsprechende Grundriss und
Fig. 7 der hydraulische Kreislauf dieser abgeän- derten Ausführungsform.
Auf einem Schlepper 1 ist durch Vermittlung eines Körpers 3, der durch einen Träger 4 am Schlepper befestigt ist, ein Mähbalken 2 gelagert.
Der Körper trägt den eigentlichen Mähbalken 2 und eine Laufsohle 5. Im Körper 3 befindet sich ferner ein Lager 6, in welchem eine Welle 7 dreh- bar gelagert ist, die an einem Ende ein Schwungrad 8 trägt, auf welchem sich ein das Mähmesser des Balkens antreibender Kurbelmechanismus 9 befindet.
Das andere Ende der Welle 7 ist zum Beispiel durch eine nicht gezeichnete Kupplung mit einem hydraulischen Motor 10 verbunden, der jedwelche bekannte Bauart aufweisen kann und im dargestellten Fall als ein hydraulischer Zahnmotor mit zwei Rotoren 11,12 ausgestaltet ist. Der hydraulische Motor 10 wird durch das aus dem hydraulischen Kreislauf des Schleppers durch Schläuche 13,14 zugeführte Drucköl angetrieben.
Fig. 4 veranschaulicht ein Schema des hydraulischen Kreislaufes. Aus dem auf dem Schlepper angeordneten Behälter 15 wird mit einer Pumpe 16 durch die Rohrleitung 17, einen Steuerschieber 18 in den Schlauch 13 0l gepumpt, welches durch den Schlauch 13 dem hydraulischen Motor 10 zugeführt wird, von wo das Ol durch den Schlauch 14 in den Behälter 15 zurückfliesst. In der Rohrleitung 17 ist ein Sicherheitsventil 19 eingeschaltet, durch welches das Drucköl in den Behälter 15 zurückgefiihrt wird.
Bei der Arbeit treibt das Drucköl den hydraulischen Motor 10 an, welcher das mit dem Kurbelmechanismus 9 versehene Schwungrad betätigt und so das Mähmesser des Balkens in Bewegung versetzt.
Fig. 5, 6 und 7 veranschaulichen eine Ausfüh- rungsvariante der Erfindung.
Der Mähbalken 21 mit einem Messer 22 wird durch einen hydraulischen Motor 23 angetrieben, der erfindungsgemäss unmittelbar über der Laufsohle vertikal gestellt ist, und zwar so, dal3 die Achse seines Exzenters 24 einerseits in der Achse der Laufsohle 25, anderseits in einer Geraden 26 liegt, entlang welcher sich bei der Arbeit der Zapfen 27 des Kopfes des Mähmessers 22 bewegt. Infolge dieser Anordnung wird eine derartige Gewichtsverteilung erzielt, dass der Mähbalken keinerlei Biegungsbean spruchung ausgesetzt wird. Dadurch, dass die Achse des Exzenters in der Achse der Laufsohle 25 liegt, werden alle Drehmomente ausgeschaltet.
Ferner wird dadurch erzielt, dass die Pleuelstange 28 Schwingbewegungen in demselben Winkel a auf beide Seiten der Geraden 26 ausführt, so dass die Kraft P in Komponenten Pi und P2 zerlegt wird, wobei die Komponente Po unter den gegebenen Bedingungen so gering als möglich ist, die geringste Abnützung der Führungen und auch die geringsten Reibungsverluste verursacht. Dadurch werden die passiven Widerstände und der erforderliche Leistungsverbrauch wesentlich verringert, was eine vorteilhafte Ausnützung des aus dem hydraulischen Motor 23 austretenden bles zur Betätigung weiterer hydraulischer Arbeitsorgane ermöglicht.
Fig. 7 veranschaulicht die Anordnung eines hydraulischen Kreislaufes, die diese vorteilhafte Ausnützung des abfallenden bles ermöglicht. Die in üblicher Weise in einem Behälter 30 am Schlepper angebrachte Pumpe 29 liefert Drucköl durch eine Rohrleitung 31 über einen vom Traktorlenker be tätigten Steuerschieber 32, der an sich bekannt ist, in den hydraulischen Motor 23. In der Abfalleitung 33 des hydraulischen Motors 23 ist ein weiterer, gleichfalls vom Schlepperlenker betätigter Steuerschieber 34 vorgesehen, bei welchem ein Kanal 35 in den Abfall 36 und der andere Kanal in den Arbeitszylinder 38 einer weiteren hydraulischen Ein richtung, z. B. der Einrichtung zum Heben des MÏhbalkens und dergleichen mündet.
Infolge dieser Anordnung des hydraulischen Stromkreises wird die Arbeit des hydraulischen Motors und zugleich das Verstellen des Mähbalkens dadurch ermöglicht, dass der Schieber 34 in eine Lage gebracht wird, in welcher er den Abfall 36 versperrt, so dass das abfallende Drucköl vom hy draulischen Motor 3 in den Arbeitszylinder 38 str¯mt, wo es eine Arbeit leistet. Der hydraulische Motor lÏuft daher ununterbrochen, wobei jedoch der Mähbalken gleichzeitig gehoben oder gesenkt wird, je nach der Betätigung des Steuerschiebers 34.
Falls nur der hydraulische Motor 23, jedoch nicht der Arbeitszylinder 38 arbeiten soll, wird der Steuer- schieber 34 derart verstellt, dass das Dmicköl vom hydraulischen Motor 23 unmittelbar in den Abfall 36 strömt und die Rohrleitung 37 geschlossen ist.
Die Mähvorrichtung wird infolge dieser Anordnung universal verwendbar, da sie entweder zum Mähen des Pflanzenbestandes in horizontaler Ebene dient oder der Mähbalken während des Mähens gleichzeitig gehoben oder gesenkt werden bann, ohne das MÏhen zu unterbrechen, was zum Beispilel beim ff MÏhen auf Abhängen, Kehren beim Umkehren oder be, im Schneiden von Hecken usw. einen grossen Vorteil bedeutet.
Die beschriebene Einrichtung weist gegenüber bekannten Mähmaschinen zahlreiche Vorteile auf.
Vor allem ist sie billiger, wodurch die Anschaffungskosten der Maschine verringert werden, weist eine höhere Leistung infolgedergeringerem Zeitverluste auf und gawährleistet einen verlässlichen Betrieb vom Standpunkt der Arbeitssicherheit, da es keine ungesch tzten umlaufenden Bestandteile, insbesondere Kardanwelle und Riemen, gibt. Die lichte H¯he des Schleppers wird durch den Antrieb der Mähmaschine nicht verringert und die ganze lichte H¯he A (Fig. 2) des Schleppers kann ausgenützt wenden, da. der hydraulische Motor mit der hydraulischen Vorrichtung des Schleppers ledig- lich durch zwei SchlÏuche oder Rohre verbunden ist, deren Lage beliebig sein kann.
Der hydraulische Motor ist in der Achse der Welle des Kurbelmecha- nismus ber der Laufsohle des Mähbalkens angeordnet und weist ein verhältnismässig geringes Gewicht tund geringe Ausmasse im Vergleich mit einem mechanischen Antrieb auf. Einen weiteren Vorteil bildet die Anordnung eines Überdruckventils im hy drafuliscben System des Schleppers, da dieses Ventil 'gleichzeitig eine Sicherung gegen eine Beschädigung der Bestandteile der Mähmaschine bildet.
Ein grosser Vorteil dieser Einrichtung liegt darin, dal3 der Mähbalken samt seinem Antrieb, d. h. dem hydraulischen Motor, als eine Einheit ausgeschwenkt werden kann, so dass er in einer beliebigen Lage arbeiten kann. Er eignet sich deshalb sehr wohl zum MÏhen auf Abhängen und in GrÏben, sogar in sehr steilen Gräben, und dies auch in verti kaler Lage, was bei den bekannten Mähmaschinen nicht möglich ist.
Hydraulic cutter bar drive device on a tractor
The invention relates to a hydraulic cutter bar drive device on a tractor, with a mower blade that performs a reciprocating motion and is driven by a hydraulic rotary motor, and with a bearing body that carries the cutter bar and is used to fasten the mower to the tractor.
There are already cultivated, semi-mounted or hanging mowing machines for mowing fields and meadows known whose mowing knife is mechanically driven by cardan shafts, belts, gears and the like. Such mechanisms are expensive, heavy and take up a lot of space, which is particularly important for the headroom of the entire unit, i.e. H. of the tractor and the mower, adversely affected. The entire drive system forms an annoying inertial mass which makes it extremely difficult to create a mobile device that can withstand the impacts acting on the mower device, which is why mechanical damage to the drive elements and the mower device so often occurs.
The assembly and disassembly of these machines requires trained workers and special tools and is quite demanding in terms of physical effort and time.
The cutter bars attached to the tractor outside the three-point hitch are usually only set for a certain type of tractor and cannot be used universally. Existing, mechanically driven devices do not allow the cutter bar to be set in any position, which is difficult, especially when mowing uneven terrain, in trenches and on slopes.
Devices are already known in which a hydraulic motor arranged on the cutter bar is used. These devices are, however, a cutter bar, the knife of which executes a rotary movement, but not a to-and-fro movement. In this known device, the hydraulic motor is mounted directly in the axis of the drive rollers. The hydraulic motor is therefore not above the outsole, because it could not be attached there, but to the side of the same, so that unfavorable stresses caused by the weight of the drive device arise in the cutter bar construction, which cause bending moments against the outsole, which affect the Construction has an adverse effect.
In previously known devices for hydraulic drive of the cutter bar, the cutter bar must be maneuvered, for. B. at the hairpin bend or when mowing hedges in uneven terrain, are stopped, since these devices do not allow the drive of the cutter bar and its simultaneous adjustment. Another disadvantage of the existing designs of hydraulic motors is the large passive resistance to the movement of the knife, which is caused by an unfavorable mounting of the drive eccentric relative to the head of the mower knife.
In its outermost position, the connecting rod forms an extremely unfavorable angle with the straight line along which the pin of the head moves, so that the force transmitted by the connecting rod is divided into two components, namely the movement component and the component perpendicular to the clock The latter, which has to be caught by the guide of the knife, is considerable and requires a considerable supply of force to overcome it, whereby a large part of this force means a loss, and is even harmful, since it results in the knife guide being worn out soon .
The present invention substantially eliminates this disadvantage. The essence of the invention is that the axis of the bearing body lies in a vertical plane passing through the axis of the outsole and a flywheel is rotatably mounted in the bearing body with a crank mechanism, the axis of the flywheel also in this through the axis of the outsole and the hydraulic motor connected to the flywheel shaft is driven by pressurized oil which is supplied by a pump which forms part of the hydraulic device of the tractor.
This eliminates unfavorable moments which could stress the construction of the cutter bar, with an extremely simple drive device for driving a cutter bar that can move back and forth being created at the same time. Another advantage of the invention can be seen in the fact that no special pump is required, but the pressure oil is used to drive the hydraulic motor, which is supplied by the pump that is already on the tractor and is used to operate the attached devices and the like .
The drawing illustrates exemplary embodiments of the subject matter of the invention.
Fig. 1 shows the floor plan of the inventive mower mounted on a tractor.
Figure 2 is a schematic rear view of the machine.
Fig. 3 is a section through the drive device.
Fig. 4 shows the scheme of the hydraulic circuit.
Fig. 5 shows in elevation a modified imple mentation of the cutter bar, with some parts being drawn in section.
Fig. 6 is the corresponding floor plan and
7 shows the hydraulic circuit of this modified embodiment.
A cutter bar 2 is mounted on a tractor 1 through the intermediary of a body 3 which is fastened to the tractor by a carrier 4.
The body carries the actual cutter bar 2 and an outsole 5. In the body 3 there is also a bearing 6 in which a shaft 7 is rotatably mounted, which at one end carries a flywheel 8 on which the cutter bar of the bar rests driving crank mechanism 9 is located.
The other end of the shaft 7 is connected, for example, by a coupling (not shown) to a hydraulic motor 10 which can be of any known type and, in the case shown, is designed as a hydraulic toothed motor with two rotors 11, 12. The hydraulic motor 10 is driven by the pressure oil supplied from the hydraulic circuit of the tractor through hoses 13, 14.
Fig. 4 illustrates a schematic of the hydraulic circuit. From the container 15 arranged on the tractor, a control valve 18 is pumped through the pipe 17 through the pipe 17, which is fed through the hose 13 to the hydraulic motor 10, from where the oil flows through the hose 14 into the Container 15 flows back. A safety valve 19 through which the pressurized oil is returned to the container 15 is switched on in the pipeline 17.
During work, the pressurized oil drives the hydraulic motor 10, which actuates the flywheel provided with the crank mechanism 9 and thus sets the cutting blade of the beam in motion.
FIGS. 5, 6 and 7 illustrate an embodiment variant of the invention.
The cutter bar 21 with a knife 22 is driven by a hydraulic motor 23 which, according to the invention, is positioned vertically directly above the outsole, in such a way that the axis of its eccentric 24 lies on the one hand in the axis of the outsole 25, on the other hand in a straight line 26, along which the pin 27 of the head of the mower blade 22 moves during work. As a result of this arrangement, such a weight distribution is achieved that the cutter bar is not subjected to any bending stress. Because the axis of the eccentric lies in the axis of the outsole 25, all torques are switched off.
Furthermore, it is achieved that the connecting rod 28 performs oscillating movements at the same angle a on both sides of the straight line 26, so that the force P is broken down into components Pi and P2, the component Po being as small as possible under the given conditions causes the least amount of wear and tear on the guides and also the least amount of friction losses. As a result, the passive resistances and the required power consumption are significantly reduced, which enables the oil emerging from the hydraulic motor 23 to be advantageously used for actuating further hydraulic working elements.
Fig. 7 illustrates the arrangement of a hydraulic circuit, which enables this advantageous use of the falling oil. The conventionally mounted in a container 30 on the tractor pump 29 supplies pressure oil through a pipeline 31 via a be operated by the tractor handle control slide 32, which is known per se, in the hydraulic motor 23. In the waste line 33 of the hydraulic motor 23 is a further, also operated by the tractor control slide 34 is provided, in which a channel 35 in the waste 36 and the other channel in the working cylinder 38 of a further hydraulic device, z. B. opens the device for lifting the cutter bar and the like.
As a result of this arrangement of the hydraulic circuit, the work of the hydraulic motor and at the same time the adjustment of the cutter bar is made possible by the fact that the slide 34 is brought into a position in which it blocks the waste 36, so that the falling pressure oil from the hy draulic motor 3 in the working cylinder 38 flows where it does a job. The hydraulic motor therefore runs continuously, but the cutter bar is raised or lowered at the same time, depending on the actuation of the control slide 34.
If only the hydraulic motor 23, but not the working cylinder 38, is to work, the control slide 34 is adjusted such that the pressure oil from the hydraulic motor 23 flows directly into the waste 36 and the pipeline 37 is closed.
As a result of this arrangement, the mowing device can be used universally, as it either serves to mow the vegetation in a horizontal plane or the cutter bar can be raised or lowered at the same time during mowing without interrupting the mowing, which for example when mowing on slopes, sweeping when Reversing or being, in cutting hedges, etc. means a great advantage.
The device described has numerous advantages over known mowing machines.
Above all, it is cheaper, which reduces the initial cost of the machine, has a higher performance as a result of less loss of time, and guarantees reliable operation from an occupational safety point of view, since there are no unprotected rotating components, in particular cardan shafts and belts. The clearance height of the tractor is not reduced by the drive of the mower and the entire clearance height A (Fig. 2) of the tractor can be used to full advantage. the hydraulic motor is connected to the hydraulic device of the tractor only by two hoses or pipes, which can be positioned in any position.
The hydraulic motor is arranged in the axis of the shaft of the crank mechanism above the outsole of the cutter bar and has a relatively low weight and small dimensions in comparison with a mechanical drive. Another advantage is the arrangement of a pressure relief valve in the hydraulic system of the tractor, since this valve also forms a safeguard against damage to the components of the mower.
A great advantage of this device is that the cutter bar and its drive, i. H. the hydraulic motor, can be swiveled out as a unit so that it can work in any position. It is therefore very suitable for mowing slopes and in trenches, even in very steep trenches, and this also in a vertical position, which is not possible with the known mowing machines.