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Hydraulische Krafthebeanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Krafthebeanlage-insbesondere für an Zugfahrzeu- gen anhängbare, landwirtschaftliche Arbeitsgeräte -, die aus einer Pumpe, einem Steuergerät mit zwei zum Vorratsbehälter geführten Rücklaufleitungen, aus einem an dieses Steuergerät über eine Druckleitung angeschlossenen Arbeitszylinder, in dem ein auf die Arbeitsgeräte wirkender Kolben geführt ist sowie aus einer Vorrichtung zum Begrenzen des im Arbeitszylinder herrschenden Druckes auf einen bestimmten- vorzugsweise einstellbaren - Grenzwert, unter dem vollen Hubdruck besteht. Dieser Druck bewirkt, dass die Krafthebeanlage eine begrenzte Hubkraft auf das Arbeitsgerät ausübt, wodurch der Druck auf die Hinterräder des Fahrzeuges erhöht und deren Bodenreibung vermehrt wird.
Bei bekannten Ausführungen dieser Art muss die Pumpe, wenn die Druckbegrenzungseinrichtung eingeschaltet ist, immer gegen den dadurch bestimmten Grenzdruck arbeiten, so dass dauernd Energie verbraucht und das Druckmittel erwärmt wird.
Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass von beiden vom Steuergerät zum Vorratsbehälter führenden Rücklaufleitungen eine einen willkürlich einstellbaren Durchfluss-Widerstand enthält und in einer Stellung des Steuergerätes mit der Arbeitsleitung verbunden ist, während die zweite Leitung gleichzeitig an die Druckleitung der Pumpe angeschlossen ist, und dass die Druckleitung mit der Arbeitsleitung ständig über eine Nachfüll-Leitung verbunden ist, die ein zum Arbeitszylinder hin öffnendes Rückschlagventil enthält.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen : Fig. l ein Schaltschema der hydraulischen Krafthebeanlage. Fig. 2-5 eine Abwandlung des Schaltschemas mit den verschiedenen Stellungen des Steuerschiebers, Fig. 6 einen Langsschnitt, Fig. 7 einen Querschnitt durch das Steuergerät.
Von einer Pumpe 1, die mit einem. Behälter 2 durch eine Saugleitung verbunden ist, führt eine Druckleitung 3 zu einem Steuergerät 4 ; von diesem geht eine Arbeitsleitung 5 zu einem Arbeitszylinder 6. Die Druckleitung 3 steht über ein Überdruckventil 7 mit einer an den Behälter 2 angeschlossenen Rücklauflei- tung 8 in Verbindung. An den Steuerschieber 4 sind weiterhin eine Rücklaufleitung 8', in der ein Drosselventil 9 mit einstellbarem Schliessfederdruck angeordnet ist, und eine zweite Rücklaufleitung 8", in der sich eine Drossel mit einem Schieber 10 befindet, angeschlossen. Beide RücklaufleitUngen 8'und 8" sind hinter den in ihnen befindlichen Widerständen zu der Rücklaufleitung 8 vereinigt.
Die Feder des Drosselventils 9 ist so eingestellt, dass der durch seine Wirkung erzeugte Hubdruck im Arbeitszylinder 6 die auf die Hinterräder des Schleppers wirkende Kraft derart verstärkt, dass die Räder nicht mehr rutschen.
Der Drosselschieber. 10 ist so ausgebildet, dass seine Lage unabhängig vom Druck der durchfliessenden Flüssigkeit ist. An seiner einen Stirnseite 11 schliesst er im Gehäuse der Drossel eine Druckkammer 12 ab, die mit der zum Arbeitszylinder 6 führenden Arbeitsleitung 5 verbunden ist. Auf seiner andern Stirnseite 13 wird der Drosselschieber von einer einstellbaren, dem Druck in der Druckkammer 12 entgegenwirkenden Feder 14 belastet. Die Druckleitung 3 ist über eine Nachfüll-Leitung 15 ständig mit der Arbeitsleitung 5 verbunden. In der Nachfüll-Leitung 15 liegt ein Rückschlagventil 16, das sich zum Arbeitszylinder 6 hin öffnet. Ein im Arbeitszylinder 6 geführter Kolben 17 steht über einen Winkelhebel 18 und eine Hubstange 19 mit einem Pflug 20 Í11 Verbindung, der an einen die Anlage enthaltenden, nicht dargestellten Schlepper angehängt ist.
In der in Fig. 1 dargestellten Schaltung der Krafthebeanlage verbindet das Steuergerät 4 die Druck-
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leitung 3 mit derRücklaufleitung 8 über die Rücklaufleitung 8" und die Drossel mit dem Schieber 10. Da- bei fördert die Pumpe 1 so lange drucklos, wie der Druck in der Kammer 12 gleich dem Gegendruck der auf einen bestimmten Wert eingestellten Feder 14 ist. Das mit dem Arbeitszylinder. in Verbindung stehen- de Gerät 20 wird in seiner Lage gehalten (Neutralstellung).
Wird der Steuerschieber im Steuergerät 4 nach links verschoben, so wird die Druckleitung 3 unmit- telbar mit der Arbeitsleitung 5 verbunden, und der volle Förderdruck der Pumpe 1 gelangt in den Arbeits- zylinder 6. Das angehängte Gerät 20 wird gehoben (Hubstellung),
Durch das Verschieben des Steuerschiebers von der Neutralstellung aus nach rechts ist wieder ein druckloser Umlauf zwischen Pumpe 1 und Behälter 2 über die Druckleitung 3, das Steuergerät 4, die Rück- laufleitungen 8" und 8 mit der dazwischengeschalteten Drossel mit Schieber 10 hergestellt. Die Arbeitsleitung 5 ist mit der Rücklaufleitung 8'und dem Drosselventil 9 verbunden. Fährt der Schlepper auf ein
Hindernis auf, so hebt sich das angehängte Gerät 20 im Verhältnis zum Schlepper.
Dadurch fällt der Druck im Arbeitszylinder 6 und mit ihm der Druck in der Kammer 12 der Drossel. Die Feder 14 verschiebt den Drosselschieber 10 nach rechts, der drucklose Rücklauf wird gedrosselt, und das Druckmittel fliesst mit dem dadurch erzeugten Druck, also rasch, von der Druckleitung 3 durch die Nachfüll-Loitung 15 und das Rückschlagventil 16 zur Arbeitsleitung 5 und damit zum Arbeitszylinder 6. so lange, bis dort der Druck den durch die Drossel bestimmten Wert erreicht hat, worauf der Drosselschieber 10 wieder den drucklosen Umlauf freigibt. Senkt sich das Gerät im Verhältnis zum Schlepper, beispielsweise beim Abfahren von einer Bodenwelle, dann erhöht sich der Druck im Arbeitszylinder 6.
Steigt er über den am Ventil 9 eingestellten Druck, dann öffnet sich dieses Ventil 9, und die überschüssige Druckmittelmenge fliesst zum Behälter 22 ab (RDV-Siellung). Der Schieber mit Drossel 10 ist auf einen Druck eingestellt, der beispielsweise 5 bis 10 atm unter dem Druck des Ventils 9 liegt. Solange im Arbeitszylinder 6 mindestens dieser Druck herrscht, fördert die Pumpe 1 drucklos, und nur solange über die Nachfüll-Leitung 15 Druckmittel zum Arbeitszylinder 6 fliesst, muss die Pumpe 1 gegen Druck fördern.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass die Relativbewegungen zwischen Schlepper und angehängtem Gerät so häufig vorkommen, dass im Arbeitszylinder 6 fast immer ein für die Raddruckverstärkung ausreichender Druck herrscht. Die Pumpe muss für das Aufrechterhalten dieses Druckes nur kurzzeitig und mit unter dem Raddruckverstärkungsdruck liegendem Druck Energie abgeben, so dass wenig Antriebsenergie verbraucht wird.
Wird der Steuerschieber noch weiter nach rechts verschoben, so verbindet'er sowohl die Rücklauflei- tungen8'und 8"als auch die Arbeitsleitung 5 mit der Druckleitung 3. Gleichzeitig wird beim Verschieben in diese Schieberstellung die Feder 14 entlastet. Der Druckmittelumlauf ist dann drucklos, und das Druckmittel aus dem Arbeitszylinder 6 fliesst ebenfalls zum Behälter hin ab (Senkstellung).
In manchen Fällen kann die Drossel mit Schieber 10 auch wegbleiben. Das Druckmittel läuft dann auch in der Neutral- und der RDV-Stellung stets drucklos um. Besonders bei welligem Gelände und wenn das Volumen des Arbeitszylinders nicht gross ist, tritt trotzdem eine ausreichende Raddruckverstärkung ein. Hebt sich in derRDV-Stellung das Gerät im Verhältnis zum Schlepper, so fällt im Arbeitszylinder 6 der Druck zwar weitgehend, aber nur kurzfristig ab, so dass über die Nachfüll-Leitung 15 und das Rückschlagventil 16 wieder Druckmittel zum Arbeitszylinder 6 nachströmt. Senkt sich in dieser Stellung des Steuer- schiebers 4 das Gerät im Verhältnis zum Schlepper, dann stellt sich wieder der begrenzte RDV-Druck ein, und überschüssiges Druckmittel fliesst über das Drosselventil 9 ab.
Wenn der auf diese Weise entstehende RDV-Druck nicht ausreicht, kann oder muss der Fahrer kurzfristig auf "Heben" schalten. Das ist möglich, weil der. Steuerschieber 48 so ausgebildet ist, dass die Verbindung von der Druckleitung 3 zur Rücklaufleitung 8"beim Übergang von der Neutral-zur Hebenstellung noch nicht völlig geschlossen ist, wenn sich schon die Verbindung. zur Arbeitsleitung 5 zu öffnen beginnt.
Das zweite Ausführungsbeispiel zeigteine Abwandlung von der hydraulischen Krafthebeanlage nach Fig. 1. Soweit die Teile dieser Anlage von dem ersten übernommen sind, haben sie um 20 erhöhte Bezugszahlen.
Es ist wiederum eine Pumpe 21 mit einem Behälter 22 verbunden. Eine Druckleitung 23 führt zu einem Steuergerät 24, und von ihm führen eine Arbeitsleitung 25 zu einem Arbeitszylinder 26 und zwei RücklaufIeitungen28'und 28", die sich zu einer Leitung 28 vereinigen, zum Behälter 22. Ein Überdruckventil 27 ist zwischen Druckleitung 23 und Rücklaufleitung 28'angeordnet. Die Druckleitung 23 ist mit der Arbeitsleitung 25 ebenfalls ständig über eine Nachfüll-Leitung 35 verbunden, die ein zum Arbeitszylinder hin öffnendes Rückschlagventil 36 enthält.
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zylinder 26 und damit auch der Druck auf den Ventilkörper 52 die vorhergehende Höhe erreicht hat und der Drosselschieber 53 wieder in seine Durchfluss-Stellung gebracht ist.
Wenn sich das angehängte Gerät im Verhältnis zum Schlepper senkt, steigt der Druck im Arbeitszylinder 26 über den am Drosselorgan 55 eingestellten RDV-Wert. Dann wird über den Kanal 56 und den Druck in der Kammer 61 der Drosselven- tilkörper 52 so weit angehoben, dass seine Längsnuten 52'die Druckkammer 61 mit der Aussparung 50, also den Arbeitszylinder 26 mit der Rücklaufleitung 28" verbindet und das überschüssige Druckmittel zum
Behälter 22 gelangt.
Die Senkstellung des Steuergerätes ist in Fig. 5 dargestellt. Druckleitung 23, Arbeitsleitung 25 und der Kanal 56 sind durch den Steuerschieber 48 unmittelbar mit den Rücklaufleitungen verbunden, so dass das Druckmittel drucklos von der Pumpe 21 über die Druckleitung 23, die Aussparungen 44 und 43, so wie die Ringnut 68 und die Rücklaufleitungen 28'und 28 zum Behälter 22 umläuft. Das Druckmittel aus dem Arbeitszylinder 261äuft ungehemmt durch die Drucklaufleitung 28" zum Behälter 22 ab, während die Feder 54 den Drosselschieber 53 und den Ventilkörper 52 in Schliessstellung hält, und über das Rückschlagventil 36 und die Nachfüll-Leitung 35 kein Druckmittel zum Arbeitszylinder 26 nachströmt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hydraulische Krafthebe-Anlage - insbesondere für an Zugfahrzeugen anhängbare, landwirtschaftliche Arbeitsgeräte -, die aus einer Pumpe, einem Steuergerät mit zwei zum Vorratsbehälter geführten Rücklaufleitungen, aus einem an dieses Steuergerät über eine Druckleitung angeschlossenen Arbeitszylinder, in dem ein auf die Arbeitsgeräte wirkender Kolben geführt ist, sowie aus einer Vorrichtung zum Begrenzen des im Arbeitszylinder herrschenden Druckes auf einen bestimmten-vorzugsweise einstellbaren - Wert unter dem vollen Hubdruck besteht, dadurch gekennzeichnet, dass von beiden vom Steuergerät (4) zum Vorratsbehälter (2) führenden Rücklaufleitungen (8'und 8") eine (8') einen willkürlich einstellbaren Durchfluss-Widerstand (9) enthält und in einer Stellung des Steuergerätes (4)
mit der Arbeitsleitung (5) verbunden ist, während die zweite Leitung (8") gleichzeitig an die Druckleitung (3) der Pumpe (1) angeschlossen ist, und dass die Druckleitung mit der Arbeitsleitung ständig über eine Nachfüll-Leitung. (15) verbunden ist, die ein sich zum Arbeitszylinder (6) hin öffnendes Rückschlagventil (16) enthält.