DE9414218U1

DE9414218U1 - Druckregler für eine verfahrbare landwirtschaftliche Austragvorrichtung

Info

Publication number: DE9414218U1
Application number: DE9414218U
Authority: DE
Original assignee: ALTEK ALLG LANDTECH
Current assignee: ALTEK ALLG LANDTECH
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2004-09-03

Description

^w I^L H-EfLK I^ &phgr; £&iacgr;&iacgr; & J E R

PATENTANWAiSTE«EURbPEAN*PATe4T ATTORNEYS

D-70174 STUTTGART HOSPITALSTRASSE 8 TELEFON (0711)29 11 33 + 29 28 57 TELEFAX (0711)2 26 56 78

01.09.1994

G 10691

Altek Gesellschaft für PW/Ii

allg. Landtechnik mbH
Boschstraße 1

72108 Rottenburg

Druckregler für eine verfahrbare landwirtschaftliche Austracrvorrichtuna

Die Erfindung betrifft einen Druckregler für eine verfahrbare landwirtschaftliche Austragvorrichtung von Flüssigkeit aus einem Speichertank mit einem in einem Reglergehäuse angeordneten Strömungsraum, von dem ein Austragkanal zu der Austragvorrichtung, ein Rücklaufkanal zu dem Speichertank sowie ein Bypaßkanal zu einem Rührwerk im Speichertank abgezweigt sind, wobei sowohl der Rücklaufkanal als auch der Bypaßkanal mit je einer regelbaren Drosselstelle versehen sind.

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Gebrauchsmusteranmeldung G 94 09 680.5 ist ein Druckregler für eine verfahrbare landwirtschaftliche Austragvorrichtung offenbart, in dessen Gehäuse eine von oben in einen Strömungsraum einsetzbare Filteranordnung vorgesehen ist. Von dem Strömungsraum zweigt zu den Spritzdüsen der Austragvorrichtung ein Austragkanal ab. Aus einem Bereich des Strömungsraumes mit erhöhtem Staudruck zweigt ein Rücklaufkanal ab, der in eine Rücklaufleitung zu dem Speichertank für die auszutragende Flüssigkeit mündet. Aus dem Bereich des Strömungsraumes mit erhöhtem Staudruck zweigt außerdem ein Bypaßkanal ab, der in eine zu

einem Rührwerk im Speichertank führende Rührwerksleitung mündet. Die Durchflußmengen im Rücklaufkanal sowie im Bypaßkanal sind mit Hilfe von Drosseleinrichtungen steuerbar, die mittels jeweils einer Regeleinrichtung stufenlos verstellbar sind. Dadurch wird gleichzeitig der Druck im Austragkanal geregelt . Durch das Vorsehen des zum Rührwerk führenden Bypaßkanales ist die Zuführung von Flüssigkeit zum Rührwerk vom Druck im Rücklaufkanal unabhängig, wodurch in Verbindung mit dem erhöhten Staudruck in einem bestimmten Bereich der Strömungskammer auch bei geringen Spritzdrücken eine Betätigung des Rührwerks gewährleistet ist. Die Strömungskammer weist einen Bereich höheren Staudrucks sowie einen Bereich geringeren Staudrucks auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckregler der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen einfachen Aufbau aufweist und dennoch auch bei geringen Spritzdrücken eine sensible Regelung des Spritzdruckes in Verbindung mit einer Betätigung des Rührwerkes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden Drosselstellen mittels einer gemeinsamen Stellvorrichtung gemeinsam steuerbar sind, wobei die Drosselstelle des Bypaßkanales mit einer gegenüber der Drosselstelle des Rücklaufkanales in Öffnungsrichtung vorlaufenden Drosselfunktion versehen ist. Dadurch ist eine einzige Stellvorrichtung ausreichend, um sowohl den Durchfluß im Rücklaufkanal als auch im Bypaßkanal zu regeln. Dadurch ergeben sich zueinander zeitlich versetzte Drosselfunktionen, mittels derer eine der beiden Drosselstellen nachläuft, wodurch auch bei bereits voller Durchflußmenge durch einen der beiden Kanäle eine weitere Spritzdruckabsenkung im Austragkanal je nach Bedarf ermöglicht wird. Durch das Vorsehen von lediglich einer gemeinsamen Stellvorrichtung wird gegenüber dem zuvor beschriebenen Druckregler eine Stellvorrichtung eingespart, wodurch sich ein vereinfachter Aufbau bei gleichbleibenden Funktionsmöglichkeiten ergibt.

In Ausgestaltung der Erfindung weist die Stellvorrichtung für jeder Drosselstelle je einen Drosselschieber auf, die für eine gemeinsame Linearverstellung starr miteinander verbunden sind, wobei der eine Drosselschieber in Bewegungsrichtung über eine bestimmte Länge dicht mit dem zugeordneten Drosselsitz abschließt, die etwa dem Hub des anderen Drosselschiebers entspricht. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Drosselschieber als verschiedene axiale Bereiche eines stufenlos verstellbaren Regelkolbens ausgebildet, der - im Betriebszustand - horizontal im Druckreglergehäuse angeordnet ist. Dadurch übernimmt der Regelkolben eine Doppelfunktion, da er zum einen den Durchfluß durch den Bypaßkanal und zum anderen den Durchfluß durch den Rücklaufkanal regelt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich je eines Auslaufes des Rücklaufkanals und des Bypaßkanals zum Speichertank ein mit den beiden Ausläufen in Wirkverbindung stehendes Dreiwegeventil angeordnet, das stufenlos verstellbar ist. Dadurch ist es möglich, die Rührmenge zwischen dem Rührwerk und dem Rücklauf zum Faß stufenlos aufzuteilen. Eine solche stufenlose Aufteilung ist insbesondere sinnvoll, wenn die Rührwirkung zu intensiv wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckreglers, bei der der zur Austragvorrichtung führende Austragkanal nicht dargestellt ist, und wobei in dem Gehäuse des Druckreglers ein zu einem Rührwerk führender Bypaßkanal sowie ein zu einem Speichertank führender Rücklaufkanal vorgesehen sind,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Druckregler nach Fig. 1 entlang der Schnittebene II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Gehäuseteiles des Druckreglers nach Fig. 1 in Richtung der Pfeile III, wobei der den Filtereinsatz aufweisende Gehäuseteil entfernt ist.

Ein Druckregler nach den Fig. 1 bis 3 ist zur Regelung des Spritzdruckes eines mittels eines Ackerschleppers verfahrbaren Spritzbalkens vorgesehen, der eine Spritzflüssigkeit wie Dünge- oder Schädlingsbekämpfungsmittel ausbringt. Die Spritzflüssigkeit ist in einem Speichertank gespeichert, der an dem Ackerschlepper angeordnet ist. Der notwendige Spritzdruck für den Druckregler wird durch eine von der Fahrgeschwindigkeit des Ackerschleppers abhäncfige Pumpe geregelt, die druckeingangsseitig zwischen dem Druckregler und dem Speichertank angeordnet ist. Um die Spritzflüssigkeit im Speichertank umrühren zu können und so auch über einen längeren Zeitraum eine homogene Mischung beizubehalten, ist in dem Speichertank ein Rührwerk angeordnet, das Spritzflüssigkeit von dem Druckregler in den Speichertank unter Erzeugung eines Rührvorgangs tangential einleitet, die für den Spritzvorgang des Spritzbalkens nicht benötigt wird. Der Druckregler weist ein Gehäuse auf, das aus vier Gehäuseteilen (1 bis 4) besteht. Ein Gehäuseteil (1) weist eine sich über seine gesamte Höhe erstreckende Strömungskammer (6) auf, die eingangsseitig mit einem Anschlußstutzen (5) für eine von der Pumpe zugeführte Pumpleitung versehen ist. Durch das Einsetzen eines Filtereinsatzteiles {10) werden in der Strömungskammer (6) Bereiche unterschiedlichen Staudrucks erzielt. Das Filtereinsat zteil (10) wird von oben in das Gehäuseteil (1) eingesetzt und ist im wesentlichen entsprechend einem aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 93 01 935.1 bekannten Filtereinsatz aufgebaut. Das Filtereinsatzteil {10) weist in einem unteren Bereich einen Filter (11) auf und teilt durch seine spezielle

Ausbildung die Strömungkammer (6) in zwei Bereiche mit unterschiedlichem Staudruck auf. Zwischen einer Verteilerkammer (8) , die einen mittleren Bereich des Strömungsraumes (6) darstellt, und einem zum Anschlußstutzen (5) benachbarten unteren Bereich weist der Filtergehäuseeinsatz an seinem äußeren Umfang mehrere Drosselbohrungen (12) auf, durch die im Vergleich zur Verteilerkammer (8) in dem unteren Bereich des Strömungsraumes (6) ein erhöhter Staudruck erzeugt wird. Der Kern des Filtereinsatzteiles (10) ist axial hohl gestaltet, so daß die zugeführte Pumpströmung (P) im Strömungsraum (6) aufgeteilt wird in einen Austragstrom (A) zu einem nicht dargestellten Austragkanal, der mit dem Spritzbalken in Verbindung steht und in einen axial durchströmenden Teilstrom. Der Austragstrom (A) wird von der Verteilerkammer (8) aus abgezweigt, der axial ungedrosselt durchströmende Teilstrom im unteren Bereich (7) des Strömungsraumes (6) strömt koaxial nach oben und wird im oberen Bereich des Filtereinsatzteiles (10) radial seitlich nach außen durch radiale Rücklauföffnungen (9) im Filtergehäuseeinsatz (10) in einen Bypaßkanal (13) abgeführt (Bypaßstrom B). Ein Rücklaufstrom (R) wird wie der Austragstrom (A) - in Strömungsrichtung - nach den Drosselbohrungen (12) von der Verteilerkammer (8) aus abgezweigt. An das Gehäuseteil (1) schließt seitlich ein Gehäuseteil (2) an, in dem sowohl der Bypaßkanal (13) als auch der Rücklaufkanal (30) für den Rücklaufstrom (R) fortgeführt sind. Der Bypaßkanal (13) sowie der Rücklaufkanal (30) verlaufen in parallelen Ebenen zueinander. Der Rücklaufkanal (3 0) für den Rücklaufstrom (R) befindet sich in Fig. 1 in Blickrichtung vor der Zeichenebene, weshalb die Pfeile für den Rücklaufstrom (R) lediglich gestrichelt dargestellt sind.

Die Durchflußmenge im Bypaßkanal (13) wie auch die Durchflußmenge im Rücklaufkanal (3 0) wird mittels eines gemeinsamen Regelkolbens (14) geregelt, der mittels eines in einem Gehäuseteil (3) angeordneten Elektromotors (2!3) und eines entsprechenden Spindeltriebs stufenlos regelbar ist. Auf den vertikal angeordneten Filtereinsatzteil (10) bezogen ist der Re-

gelkolben (14) horizontal in dem Gehäuseteil (2) angeordnet und auch horizontal linearverstellbar. Koaxial in Abstand zueinander angeordnet sind die beiden als Drosselsitze dienenden Drosselöffnungen {16 und 29) für den Bypaßkanal (13) und den Rücklaufkanal (30), wobei der Drosselöffnung (16) ein als Drosselschieber dienender Drosselbereich (15) des Regelkolbens (14) und der Drosselöffnung (29) ein ebenfalls als Drosselschieber dienender Drosselbereich (18) des Regelkolbens (14) zugeordnet sind. Die Drosselöffnung (16) befindet sich auf die Stellachse des Regelkolbens (14) bezogen - in axialem Abstand zu der Drosselöffnung (29) , wobei die Drosselöffnung (16) axial weiter vom freien Ende des Regelkolbens (14) entfernt ist als die Drosselöffnung (29) . Der Durchmesser der Drosselöffnung (16) ist größer als der Durchmesser der Drosselöffnung (29). Der Drosselbereich (15) des Regelkolbens (14) , der im geschlossenen Zustand dicht mit der Drosselöffnung (16) des Bypaßkanals (13) abschließt, läuft zum freien Ende des Regelkolbens (14) hin konisch zu. An den konisch zulaufenden Drosselbereich (15) schließt zum Ende des Regelkolbens (14) hin ein zylindrischer Verschlußbereich (17) geringeren Durchmessers an. An das freie Ende des Regelkolbens

(14) schließt ein an den zylindrischen Verschlußbereich (17) ansetzender abgerundeter und schräg abgeschnittener Drosselbereich (18) an. Der Drosselsitz der Drosselöffnung (16) wirkt derartig mit dem konisch zulaufenden Drosselbereich

(15) zusammen, daß bei einer Verschiebung des Regelkolbens (14) in Öffnungsrichtung (in Fig. 1 nach rechts) der Bypaßkanal (13) freigegeben wird und der Bypaßstrom (B) in Richtung der Pfeile (B) zu einem mit dem Rührwerk verbundenen Gehäuseauslaß (23) strömen kann. In Strömungsrichtung hinter dem Drosselbereich (15) des Regelkolbens (14) fließt der Bypaßstrom (B) durch einen Bypaßdurchgang (20). Der gehäusefeste Drosselsitz im Bereich der Drosselöffnung (29) weist eine gegenüber dem Drosselsitz der Drosselöffnung (16) vergrößerte axiale Länge auf. Der Abstand des Drosselsitzes der Drosselöffnung (16) zu dem Drosselsitz der Drosselöffnung (29) ist geringer als der Abstand der beiden Drosselbereiche (15

und 18) des Regelkolbens (14) zueinander, wobei der Drosselsitz der Drosselöffnung (29) an den Durchmesser des zylindrischen Bereiches (17) des Regelkolbens (14) angepaßt ist. Der Rücklaufkanal (30) mündet in einem Mündungsbereich (19) in die Drosselöffnung (2 9) und ist daher in diesem Mündungsbereich (19) zum Regelkolben (14) hin offen. Der Mündungsbereich (19) verläuft in Fig. 1 lotrecht zur Zeichenebene von vorne nach hinten.

Sobald der Regelkolben aus der nach Fig. 1 und 2 geschlossenen Position in Öffnungsrichtung durch den Elektromotor (25) verfahren wird, strömt ein Bypaßstrom (B) durch den Ringraum zwischen dem Drosselbereich (15) und dem Drosselsitz der Drosselöffnung (16), so daß der Bypaßstrom (B) durch den Drosseldurchgang (20) hindurchgeleitet und zum Rührwerk zurückgeführt wird. In dieser Öffnungsposition ist die Drosselöffnung (29) jedoch durch den zylindrischen Bereich (17) des Regelkolbens (14) noch verschlossen. Wird der Regelkolben (14) nun weiter in Öffnungsrichtung verfahren, so gerät der Bereich (17) etwa auf axiale Höhe des Drosselsitzes der Drosselöffnung (16) , wodurch der Mündungsbereich (19) und damit die Drosselöffnung (29) (siehe Fig. 2) allmählich freigegeben werden. Dadurch ist es dem Rücklaufstrom (R) möglich, die Drosselöffnung (2 9) zu passieren und durch den Drosseldurchgang (21) hindurch zum Rücklaufstutzen (22) des Gehäuseteiles (2) abgeführt zu werden.

Durch die Wirkungsweise des Reglers werden die gleichen Vorteile wie bei dem Druckregler gemäß der G 94 09 680.5 erzielt. Gegenüber diesem Druckregler entfällt beim erfindungsgemäßen Druckregler jedoch ein manuell zu betätigendes Regelelement. Dadurch muß eine Bedienperson keine Voreinstellung vornehmen, wodurch Einstellungsfehler vermieden werden.

Vorteilhaft ist es auch, daß der Bypass zunächst vollständig geöffnet sein muß, bevor der Druck über die Rücklaufleitung (Rücklaufstrom (R) ) weiter abgebaut werden kann. Je weiter

• * t

• ·

der Kolben geöffnet wird, um den Spritzdruck über die Rücklaufleitung abzubauen, d.h. je mehr Flüssigkeit durch die Drosselbohrungen (12) fließt, desto mehr steigt der Staudruck, der auf den Bypass wirkt. Ein Teil des Druckverlustes wird durch das Herunterregeln am Rücklaufkolben wieder kompensiert, so daß in jeder Situation die maximale Rührleistung zur Verfugung steht.

Der Regelkolben (14) weist dadurch, daß über seine axiale Länge zwei unterschiedliche Drosselstellen gebildet werden, eine Doppelfunktion auf. Die abgeschrägte Spitze des Drosselbereiches (18) ermöglicht eine weitgehend lineare Strömungskennlinie. Der Regelkolben (14) gestattet daher eine sensible Regelung. Der Drosselbereich (18) läuft gegenüber dem Drosselbereich (15) in seiner Drosselfunktion in Öffnungsrichtung zeitlich nach, wodurch auch dann eine weitere Spritzdruckabsenkung ermöglicht wird, wenn der Gegendruck vom Rührwerk am Gehäuseaustritt (23) zu groß wird. Der Rücklaufstutzen (22) verbindet den Rücklaufkanal (30) direkt mit dem Speichertank.

In Strömungsrichtung hinter den Drosseldurchgängen (20, 21) verlaufen der Bypaßkanal (13) und der Rücklaufkanal (3 0) parallel zueinander und etwa vertikal nach unten. In diesem Bereich sind der Bypaßkanal (13) und der Rücklauf kanal (3 0) durch einen zylindrischen Durchbruch miteinander verbunden, der eine zum Regelkolben (14) parallele horizontale Achse aufweist. Der Durchbruch ist durch ein Dreiwegeventil (24) verschlossen, das parallel zum Regelkolben (14) mittels eines weiteren Elektromotors (26) horizontal stufenlos verstellbar ist. Das Dreiwegeventil entspricht in sseinem Aufbau im wesentlichen dem in der G 93 01 935.1 bereits ausführlich beschriebenen Dreiwegeventil. Durch das Dreiwegeventil (24), das sowohl in Wirkverbindung mit dem Rücklaufkanal (30) als auch mit dem Bypaßkanal (13) steht, ist es möglich, den Bypaßstrom (B) durch eine stufenlose Regelung beliebig zwischen dem Rücklauf zum Speichertank und der Rückführleitung zum Rührwerk aufzuteilen. Dies ist insbesondere dann von Vor-

• ·

teil, wenn durch zu hohen Strömungsdruck des Bypaßkanales eine zu intensive Rührwirkung auftritt.

Der Bypaßkanal (13) ist unmittelbar anschließend an das Filtereinsatzteil (10) mit einem Sicherheitsventil (27) versehen, das mittels einer Druckfeder (28) verschlossen gehalten wird. Bei einem zu starken Überdruck im Bypaßkanal (13) öffnet dieses Sicherheitsventil (27), wodurch ein Strömungskanal direkt in den Rücklaufkanal zum Speichertank hin freigegeben wird, wobei der Strömungskanal seitlich an der durch die Drosselöffnung (29), den zylindrischen Bereich (17) und den Drosselbereich (18) des Regelkolbens (14) gebildeten Drosselstelle vorbeigeführt wird (Fig. 2). Ein Überdruck im Bypaßkanal (13) und eine daraus resultierende Öffnung des Sicherheitsventils (27) bewirkt daher unabhäncfig von der Stellung des Regelkolbens (14) immer eine ausreichende Druckabsenkung.

Claims

Ansprüche

1. Druckregler für eine verfahrbare landwirtschaftliche Austragvorrichtung von Flüssigkeit aus einem Speichertank mit einem in einem Reglergehäuse angeordneten Strömungsraum, von dem ein Austragkanal zu der Austragvorrichtung, ein Rücklaufkanal zu dem Speichertank sowie ein Bypaßkanal zu einem Rührwerk im Speichertank abgezweigt sind, wobei sowohl der Rücklaufkanal als auch der Bypaßkanal mit je einer regelbaren Drosselstelle versehen sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden Drosselstellen (15, 16; 18, 29) mittels einer gemeinsamen Stellvorrichtung (14, 25) gemeinsam steuerbar sind, wobei die Drosselstelle (15, 16) des Bypaßkanales (13) mit einer gegenüber der Drosselstelle (18, 29) des Rücklaufkanales (3 0) in Öffnungsrichtung vorlaufenden Drosselfunktion versehen ist.

2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (14, 25) für jede Drosselstelle (15, 16; 18, 29) je einen Drosselschieber (15; 18) aufweist, die für eine gemeinsame Linearverstellung starr miteinander verbunden sind, wobei der eine Drosselschieber (18) in Bewegungsrichtung über eine bestimmte Länge dicht mit dem zugeordneten Drosselsitz (29) abschließt, die etwa dem Hub des anderen Drosselschiebers (15) entspricht.

3. Druckregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drosselschieber (15, 18) a;if einer gemeinsamen Stellachse angeordnet sind und der eine Drosselschieber (18) in Öffnungsrichtung einen über die Länge eines definierten Axialhubs mit einem gleichbleibenden Querschnitt versehenen Verschlußbereich (17) aufweist, der in einem axialen Abstand zu dem anderen Drosselschieber (15) angeordnet ist, der etwa dem Abstand der beiden Drosselsitze (29, 16) zueinander entspricht .

4. Druckregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drosselschieber (15, 18) als verschiedene axiale Bereiche eines stufenlos verstellbaren Regelkolbens (14) ausgebildet sind, der - im Betriebszustand - horizontal im Reglergehäuse {1, 2, 3, 4) angeordnet ist.

5. Druckregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich je eines Auslaufes (23, 22) des Rücklauf kanales (13) und des Bypaßkanales (3 0) zum Speichertank ein mit den beiden Ausläufen (22, 23) in Wirkverbindung stehendes Dreiwegeventil (24) angeordnet ist, das stufenlos verstellbar ist.

6. Druckregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellachse des Dreiwegeventils (24) parallel zur Stellachse des Regelkolbens (14) angeordnet ist.