DE102017108645A1

DE102017108645A1 - Armatur zur Fluiddurchflusssteuerung

Info

Publication number: DE102017108645A1
Application number: DE102017108645.5A
Authority: DE
Inventors: Karl-Peter Hoffmann; Helge Helms; Marcus Oldenburger
Original assignee: Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Current assignee: Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Priority date: 2017-04-24
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2018-10-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Armatur (10) zur Fluiddurchflusssteuerung, mit zumindest einem Fluiddurchgang (16a, 16b), zumindest einem innerhalb des zumindest einen Fluiddurchgangs (16a, 16b) angeordneten Rückschlagventil (24a, 24b, 26a, 26b), welches dazu eingerichtet ist, den Durchfluss eines Fluids in eine Sperrrichtung zu sperren, und einer Entsperreinrichtung (20), welche dazu eingerichtet ist, das Rückschlagventil (24a, 24b, 26a, 26b) zu entsperren und ein drehbares Betätigungselement (22) umfasst, welches sich durch den zumindest einen Fluiddurchgang (16a, 16b) erstreckt und dazu eingerichtet ist, in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids in Sperrrichtung durch das Rückschlagventil (24a, 24b, 26a, 26b) freizugeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Armatur zur Fluiddurchflusssteuerung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine landwirtschaftliche Maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15.
Landwirtschaftliche Maschinen weisen häufig hydraulische oder pneumatische Stellzylinder auf, welche zur Einstellung einer geeigneten Maschinenkonfiguration gesteuert werden müssen. Die Steuerung entsprechender Stellzylinder erfolgt dabei regelmäßig über Armaturen, über welche der Fluidzufluss zu und der Fluidabfluss von den Stellzylindern gesteuert werden.
Zu den landwirtschaftlichen Maschinen, welche entsprechende Stellzylinder verwenden, zählen beispielsweise auch Sämaschinen. Bei Sämaschinen werden Stellzylinder unter anderem eingesetzt, um den Schardruck der Säschare zu erhöhen oder zu verringern oder um die Säschare zwischen einer Transportposition und einer Arbeitsposition zu bewegen. Die Druckschrift EP 2 982 230 A1 offenbart eine entsprechende Sämaschine.
Aufgrund der hohen Anforderungen an die Fluiddurchflusssteuerung für Stellzylinder von landwirtschaftlichen Maschinen werden häufig komplexe pneumatische oder hydraulische Schaltsysteme eingesetzt, um die Funktionen von landwirtschaftlichen Maschinen mit einer ausreichenden Präzision effektiv umsetzen zu können. Ein entsprechendes Schaltsystem ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 2 377 384 B1 bekannt.
Derartige Schaltsysteme weisen dabei häufig komplex miteinander verschaltete Betätigungseinrichtungen und Ventileinheiten auf, um die Eigenschaften von speziellen Ventiltypen, wie etwa Rückschlagventilen, mit bestimmten Betätigungsmechanismen koppeln zu können. Dies führt zu hohen Gesamtkosten des Schaltsystems und bedingt ein vergleichsweise hohes Ausfallrisiko, da die Beschädigung bereits einer Einzelkomponente zu einem Funktionsausfall des Schaltsystems führen kann.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, eine Armatur zur Durchflusssteuerung bereitzustellen, welche die Funktionalität eines Ventiltyps, insbesondere eines Rückschlagventils, derart mit einem Betätigungsmechanismus kombiniert, dass komplexe Schaltsysteme von landwirtschaftlichen Maschinen unter Verwendung der Armatur vereinfacht werden können.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Armatur zur Fluiddurchflusssteuerung, welche zumindest einen Fluiddurchgang, zumindest ein innerhalb des zumindest einen Fluiddurchgangs angeordnetes Rückschlagventil, welches dazu eingerichtet ist, den Durchfluss des Fluids in eine Sperrrichtung zu sperren, und eine Entsperreinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Rückschlagventil zu entsperren, aufweist. Erfindungsgemäß umfasst die Entsperreinrichtung ein drehbares Betätigungselement, welches sich durch den zumindest einen Fluiddurchgang erstreckt und dazu eingerichtet ist, in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids in Sperrrichtung durch das Rückschlagventil freizugeben.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass durch die Integration zumindest eines Rückschlagventils und eines drehbaren Betätigungselements in einer Armatur eine Schalteinheit bereitgestellt wird, welche die Vereinfachung komplexer Schaltsysteme erlaubt. Durch das drehbare Betätigungselement lässt sich die erfindungsgemäße Armatur auf besonders einfache Weise manuell steuern, wobei gleichzeitig eine unkomplizierte Kopplung der erfindungsgemäßen Armatur mit einer Betätigungseinrichtung möglich ist. Beispielsweise kann das drehbare Betätigungselement mit einer mechanischen, elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Betätigungseinrichtung gekoppelt werden. Ferner erlaubt die erfindungsgemäße Armatur durch die Verwendung zumindest eines Rückschlagventils eine vollständige Absperrung des zumindest einen Fluiddurchgangs. Somit wird auch die mangelnde Sitzdichtigkeit bekannter Drehschieberventile überwunden. Wenn die Entsperreinrichtung nicht auf das Rückschlagventil wirkt, ist der Fluiddurchfluss in Sperrrichtung durch das Rückschlagventil gesperrt und in eine entgegengesetzte Freigaberichtung freigegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Armatur sind innerhalb des zumindest einen Fluiddurchgangs zwei Rückschlagventile mit entgegengesetzten Sperrrichtungen angeordnet, wobei die Entsperreinrichtung dazu eingerichtet ist, die zwei Rückschlagventile zu entsperren. Vorzugsweise ist das drehbare Betätigungselement zwischen den zwei Rückschlagventilen innerhalb des zumindest einen Fluiddurchgangs angeordnet. Dadurch, dass die zwei Rückschlagventile innerhalb des zumindest einen Fluiddurchgangs entgegengesetzte Sperrrichtungen aufweisen, können mit der Entsperreinrichtung unterschiedliche Schaltzustände realisiert werden. In einem ersten Schaltzustand wird keines der Rückschlagventile von der Entsperreinrichtung entsperrt, sodass ein Fluiddurchfluss durch den zumindest einen Fluiddurchgang nicht möglich ist. In einem zweiten Schaltzustand wird ein erstes Rückschlagventil durch die Entsperreinrichtung entsperrt, sodass ein Fluiddurchfluss durch den zumindest einen Fluiddurchgang in eine erste Richtung möglich ist. In einem dritten Schaltzustand wird ein zweites Rückschlagventil durch die Entsperreinrichtung entsperrt, sodass ein Fluiddurchfluss durch den zumindest einen Fluiddurchgang in eine zweite Richtung möglich ist.
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Armatur ist das Betätigungselement dazu eingerichtet, in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids durch die Rückschlagventile in die jeweilige Sperrrichtung gleichzeitig freizugeben. Durch die gleichzeitige Freigabe des Durchflusses des Fluids durch die Rückschlagventile in die jeweilige Sperrrichtung ist ein richtungsunabhängiger Fluiddurchfluss durch den zumindest einen Fluiddurchgang möglich. Auf diese Weise ist die Umsetzung eines weiteren Schaltzustandes möglich.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Armatur weist die Armatur zwei Fluiddurchgänge auf, wobei innerhalb der zwei Fluiddurchgänge zumindest ein Rückschlagventil angeordnet ist, welches dazu eingerichtet ist, den Durchfluss eines Fluids in eine Sperrrichtung zu sperren und die Entsperreinrichtung dazu eingerichtet ist, die Rückschlagventile innerhalb der zwei Fluiddurchgänge zu entsperren. Durch die zwei Fluiddurchgänge kann der Durchfluss von zwei unterschiedlichen Fluidströmen gesteuert werden. Beispielsweise ist die erfindungsgemäße Armatur durch die zwei Fluiddurchgänge mit einem doppelt wirkenden Zylinder verbindbar, wobei der erste Fluiddurchgang der Armatur fluidleitend mit einer ersten Kammer des doppelt wirkenden Zylinders verbunden ist und ein zweiter Fluiddurchgang der Armatur fluidleitend mit einer zweiten Kammer des doppelt wirkenden Zylinders verbunden ist. Vorzugsweise umfasst die zwei Fluiddurchgänge aufweisende Armatur vier Fluidanschlüsse, wobei zwei Fluidanschlüsse mit dem ersten Fluiddurchgang und zwei weitere Fluidanschlüsse mit dem zweiten Fluiddurchgang verbunden sind.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Armatur erstreckt sich das Betätigungselement durch die zwei Fluiddurchgänge und ist dazu eingerichtet, in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids in die jeweilige Sperrrichtung durch die Rückschlagventile innerhalb der zwei Fluiddurchgänge freizugeben. Dadurch, dass das Betätigungselement dazu eingerichtet ist, in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids in die jeweilige Sperrrichtung durch die Rückschlagventile innerhalb der zwei Fluiddurchgänge freizugeben, kann die Durchflussunterbrechung durch die Rückschlagventile selektiv aufgehoben werden. Es lassen sich somit unterschiedliche Schaltzustände realisieren.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Armatur sind innerhalb der zwei Fluiddurchgänge jeweils zwei Rückschlagventile mit entgegengesetzten Sperrrichtungen angeordnet, wobei die Entsperreinrichtung dazu eingerichtet ist, die Rückschlagventile zu entsperren. Abhängig von der Ausbildung der Entsperreinrichtung lassen sich folglich unterschiedliche Schaltzustände realisieren. In einem ersten realisierbaren Schaltzustand ist der Fluiddurchfluss durch die zwei Fluiddurchgänge jeweils in eine erste Richtung freigegeben. In einem zweiten realisierbaren Schaltzustand ist der Fluiddurchfluss durch die zwei Fluiddurchgänge jeweils in eine zweite Richtung freigegeben. In einem dritten realisierbaren Schaltzustand ist der Fluiddurchfluss durch den ersten Fluiddurchgang in eine erste Richtung freigegeben und der Fluiddurchfluss durch den zweiten Fluiddurchgang in eine zweite Richtung freigegeben. In einem vierten realisierbaren Schaltzustand ist der Fluiddurchfluss durch den ersten Fluiddurchgang in die zweite Richtung freigegeben und der Fluiddurchfluss durch den zweiten Fluiddurchgang ist in die erste Richtung freigegeben. Vorzugsweise ist das Betätigungselement jeweils zwischen den zwei Rückschlagventilen innerhalb der zwei Fluiddurchgänge angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Armatur mehrere, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs oder sieben Fluiddurchgänge auf. Insbesondere können in einzelnen oder sämtlichen Fluiddurchgängen ein, zwei oder mehrere Rückschlagventile mit gleicher oder entgegengesetzter Sperrrichtung angeordnet sein. Somit kann die Armatur beliebig viele Fluiddurchgänge aufweisen, wobei innerhalb der beliebig vielen Fluiddurchgänge beliebig viele Rückschlagventile angeordnet sein können, wobei einzelne oder sämtliche Rückschlagventile durch die Entsperreinrichtung, besonders bevorzugt mittels des drehbaren Betätigungselements der Entsperreinrichtung, entsperrbar sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Armatur ist das Betätigungselement dazu eingerichtet, in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids durch die jeweils zwei Rückschlagventile innerhalb der zwei Fluiddurchgänge in die jeweilige Sperrrichtung gleichzeitig freizugeben, und/oder in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids durch keines der Rückschlagventile innerhalb der zwei Fluiddurchgänge in die jeweilige Sperrrichtung gleichzeitig freizugeben. Somit können zwei weitere Schaltzustände realisiert werden, wobei in einem Schaltzustand der Durchfluss des Fluids richtungsunabhängig durch die zwei Fluiddurchgänge möglich ist und in dem anderen Schaltzustand kein Fluiddurchfluss durch die zwei Fluiddurchgänge möglich ist.
Bevorzugt ist außerdem eine erfindungsgemäße Armatur, bei welcher das Betätigungselement dazu eingerichtet ist, in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss eines Fluids nur durch ein erstes Rückschlagventil innerhalb eines ersten Fluiddurchgangs und durch ein zweites Rückschlagventil innerhalb eines zweiten Fluiddurchgangs in die jeweilige Sperrrichtung gleichzeitig freizugeben, und/oder in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss eines Fluids nur durch ein zweites Rückschlagventil innerhalb des ersten Fluiddurchgangs und durch ein erstes Rückschlagventil innerhalb des zweiten Fluiddurchgangs in die jeweilige Sperrrichtung gleichzeitig freizugeben. Insbesondere lassen sich somit Armaturen realisieren, welche die Funktionalität eines 4/2-Wege-Ventils oder 4/3-WegeVentils aufweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Armatur verlaufen die zwei Fluiddurchgänge im Wesentlichen parallel und/oder die Drehachse des Betätigungselements verläuft im Wesentlichen senkrecht zu den zwei Fluiddurchgängen. Durch die parallele Anordnung der zwei Fluiddurchgänge lässt sich eine besonders bauraumsparende Armatur realisieren. Ferner können die jeweiligen Fluidanschlüsse, welche mit den Fluiddurchgängen verbunden sind, somit parallel ausgerichtet werden, wodurch die Kopplung entsprechender Fluidleitungen vereinfacht wird. Durch die im Wesentlichen senkrechte Anordnung der Drehachse des Betätigungselements zu den zwei Fluiddurchgängen erfolgt eine Separierung des für die Betätigung des Betätigungselements notwendigen Bauraums von dem zum Anschluss von entsprechenden Fluidleitungen notwendigen Bauraums.
Bevorzugt ist außerdem eine erfindungsgemäße Armatur, bei welcher sich die zwei Fluiddurchgänge durch ein gemeinsames Gehäuse erstrecken, durch welches sich vorzugsweise auch das Betätigungselement erstreckt. Das Gehäuse kann beispielsweise aus Kunststoff, Metall oder einer Metalllegierung ausgebildet sein. Vorzugsweise weist das Gehäuse zwei parallel verlaufende und sich durch das gesamte Gehäuse erstreckende Ausnehmungen auf, innerhalb welcher jeweils ein Fluiddurchgang angeordnet ist. Insbesondere weist das Gehäuse eine weitere sich durch das gesamte Gehäuse erstreckende Ausnehmung auf, welche senkrecht zu den zwei parallelen Ausnehmungen angeordnet ist und in welcher das drehbare Betätigungselement angeordnet ist.
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Armatur ist das eine oder sind die mehreren Rückschlagventile jeweils als Sitzventil ausgebildet. Die als Sitzventile ausgebildeten Rückschlagventile weisen im Sperrzustand vorzugsweise eine absolute Sitzdichtigkeit auf.
Außerdem ist eine erfindungsgemäße Armatur bevorzugt, bei welcher das Betätigungselement als Nockenwelle ausgebildet ist. Die als Betätigungselement ausgebildete Nockenwelle weist vorzugsweise pro Fluiddurchgang eine Nocke auf, wobei die einem Fluiddurchgang zugeordnete Nocke innerhalb des entsprechenden Fluiddurchgangs angeordnet ist. Vorzugsweise weist die Nockenwelle oberhalb und unterhalb der Fluiddurchgänge einen zylindrischen Abschnitt auf, wobei die zylindrischen Abschnitte jeweils eine umlaufende Nut umfassen, in welcher ein Dichtungsring eingesetzt ist. Mittels der Dichtungsringe werden die Fluiddurchgänge im Bereich des Betätigungselements gegeneinander und gegenüber der Umgebung abgedichtet.
Darüber hinaus ist eine erfindungsgemäße Armatur bevorzugt, bei welcher das eine oder die mehreren Rückschlagventile jeweils ein federkraftbeaufschlagtes Schließelement aufweisen, wobei das eine oder die mehreren Schließelemente vorzugsweise jeweils über einen Stößel durch das Betätigungselement bewegbar sind. Insbesondere ist der eine oder sind die mehreren Stößel derart angeordnet, dass sie aufgrund des federkraftbeaufschlagten Schließelements stets mit einer Nocke des als Nockenwelle ausgebildeten Betätigungselements in Kontakt stehen. Durch eine Drehung des als Nockenwelle ausgebildeten Betätigungselements kommt es somit zu einem axialen Verschieben des einen oder der mehreren Stößel, wodurch die jeweiligen federkraftbeaufschlagten Schließelemente gegen die Federkraft aus dem Ventilsitz herausbewegt werden, wodurch der Durchfluss des Fluids in Sperrrichtung durch das jeweilige Rückschlagventil freigegeben wird. Das eine oder die mehreren Schließelemente sind jeweils zwischen einer Sperrposition, in welcher der Fluiddurchfluss durch das jeweilige Rückschlagventil in Sperrrichtung gesperrt ist, und einer Freigabeposition, in welcher der Fluiddurchfluss durch das Rückschlagventil in Sperrrichtung freigegeben ist, bewegbar. Die Schließelemente können beispielsweise als Kugeln oder Teller ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst das eine oder umfassen die mehreren Schließelemente keinen internen Fluiddurchgang. Vielmehr ist das eine oder sind die mehreren Schließelemente als durchgangsfreie Körper ausgebildet. In der Sperrposition befinden sich die Schließelemente jeweils in Kontakt mit einem entsprechenden Ventilsitz.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Armatur umfasst das Betätigungselement einen Betätigungshebel zur manuellen Betätigung und/oder ist mit einem elektrisch, hydraulisch, mechanisch und/oder pneumatisch angetriebenen Stellglied verbunden. Die manuelle Betätigung des Betätigungselements kann beispielsweise durch eine direkte Verdrehung des Betätigungselements durch einen Benutzer erfolgen. Im Falle der Betätigung mittels eines elektrisch, hydraulisch, mechanisch und/oder pneumatisch angetriebenen Stellglieds kann beispielsweise eine Bewegungsumformung stattfinden, sodass eine Linearbewegung des Stellglieds, beispielsweise über ein Gestänge, in eine Drehbewegung des Betätigungselements umgeformt wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch eine landwirtschaftliche Maschine mit einer oder mehreren Armaturen zur Fluiddurchflusssteuerung gelöst, wobei die eine oder die mehreren Armaturen der erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Maschine nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sind. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Maschine wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Armatur verwiesen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Maschine ist zumindest eine Armatur dazu eingerichtet, einen Stellzylinder zu steuern, wobei die Drehwinkelstellung des Betätigungselements der Entsperreinrichtung der zumindest einen Armatur durch eine Kolbenbewegung des Stellzylinders, insbesondere über ein mit dem Zylinderkolben gekoppeltes Koppelglied, einstellbar ist. Das Koppelglied kann beispielsweise als Gestänge ausgebildet sein. Dadurch, dass die Armatur durch eine Kolbenbewegung des Stellzylinders einstellbar ist, kann eine selbsttätige Drehwinkelanpassung des Betätigungselements der Entsperreinrichtung der zumindest einen Armatur umgesetzt werden.
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Maschine ist die landwirtschaftliche Maschine als Sämaschine ausgebildet und die eine oder die mehreren Armaturen sind dazu eingerichtet, den Schardruck der Säschare einzustellen. Die eine oder die mehreren Armaturen sind vorzugsweise mit doppelt wirkenden Schardruckzylindern gekoppelt. Der Zufluss zu den und der Abfluss von den Schardruckzylindern kann mittels der jeweiligen Armatur gleichzeitig abgeschaltet werden, sodass eine vorgegebene Kolbenposition mit einer hohen Präzision eingestellt werden kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen

1 Teile einer erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Maschine in einer perspektivischen Darstellung;
2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Armatur in einer perspektivischen Darstellung;
3 die in der 2 dargestellte Armatur in einer Schnittdarstellung;
4 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Armatur in einer schematischen Darstellung;
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Armatur in einer schematischen Darstellung;
6 eine Hydraulikschaltung einer erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Maschine in einer schematischen Darstellung;
7 die in der 6 dargestellte Hydraulikschaltung in einem ersten Betriebszustand;
8 die in der 6 dargestellte Hydraulikschaltung in einem zweiten Betriebszustand; und
9 die in der 6 dargestellte Hydraulikschaltung in einem dritten Betriebszustand.

Die 1 zeigt Teile einer als Sämaschine ausgebildeten landwirtschaftlichen Maschine 100. Die landwirtschaftliche Maschine 100 weist mehrere Armaturen 10 zur Fluiddurchflusssteuerung auf, wobei lediglich eine Armatur 10 dargestellt ist.
Die Armaturen 10 sind jeweils dazu eingerichtet, einen oder mehrere Stellzylinder zu steuern, wobei mittels des einen oder der mehreren Stellzylinder der Schardruck der Säschare der landwirtschaftlichen Maschine 100 eingestellt und die Säschare der landwirtschaftlichen Maschine 100 ausgehoben und abgesenkt werden können. Der eine oder die mehreren Stellzylinder sind als doppeltwirkende Schardruckzylinder ausgebildet, wobei der Zufluss zu dem einen oder den mehreren Stellzylindern und der Abfluss von dem einen oder den mehreren Stellzylindern mittels der Armaturen 10 gleichzeitig abgeschaltet werden kann, sodass eine vorgegebene Kolbenposition bei dem einen oder den mehreren Stellzylindern exakt eingestellt werden kann.
Der Schaltzustand der jeweiligen Armaturen 10 lässt sich durch eine Kolbenbewegung des einen oder der mehreren Stellzylinders über ein mit dem Zylinderkolben gekoppeltes Koppelglied 102 einstellen. Das Koppelglied 102 ist als Stange ausgebildet und über die Übertragungsstreben 108a, 108b mit dem durch den einen oder die mehreren Stellzylinder schwenkbaren als Querbalken 110 ausgebildeten Scherbalken verbunden. An dem Querbalken 110 sind mehrere Säschare befestigt.
Über die als Verbindungsstreben ausgebildeten Koppelelemente 104 ist die Armatur 10 außerdem mit einer Absteckkulisse 106 verbunden, wobei mittels der Absteckkulisse 106 eine manuelle Verstellung des Schardrucks der Säschare der landwirtschaftlichen Maschine 100 erfolgen kann.
Die 2 und die 3 zeigen eine Armatur 10 zur Fluiddurchflusssteuerung. Die Armatur 10 weist zwei Fluiddurchgänge 16a, 16b auf. Der Fluiddurchgang 16a ist mit den Fluidanschlüssen 12a, 12b verbunden. Der Fluiddurchgang 16b ist mit den Fluidanschlüssen 14a, 14b verbunden. Die zwei Fluiddurchgänge 16a, 16b verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander und erstrecken sich durch ein gemeinsames Gehäuse 18.
Innerhalb des Fluiddurchgangs 16a sind zwei Rückschlagventile 24a, 24b angeordnet, welche jeweils dazu eingerichtet sind, den Durchfluss eines Fluids in eine Sperrrichtung zu sperren. Die zwei Rückschlagventile 24a, 24b weisen entgegengesetzte Sperrrichtungen auf. Innerhalb des Fluiddurchgangs 16b sind zwei Rückschlagventile 26a, 26b angeordnet, welche jeweils dazu eingerichtet sind, den Durchfluss eines Fluids in eine Sperrrichtung zu sperren. Die zwei Rückschlagventile 26a, 26b weisen ebenfalls entgegengesetzte Sperrrichtungen auf. Die Rückschlagventile 24a, 24b, 26a, 26b sind jeweils als Sitzventil ausgebildet und weisen jeweils ein federkraftbeaufschlagtes Schließelement auf.
Die Armatur 10 weist außerdem eine Entsperreinrichtung 20 auf, welche dazu eingerichtet ist, die Rückschlagventile 24a, 24b, 26a, 26b innerhalb der zwei Fluiddurchgänge 16a, 16b zu entsperren, sodass der Durchfluss des Fluids in die jeweilige Sperrrichtung durch die Rückschlagventile 24a, 24b, 26a, 26b freigegeben ist. Die Entsperreinrichtung 20 umfasst ein als Nockenwelle ausgebildetes drehbares Betätigungselement 22. Das Betätigungselement 22 erstreckt sich durch die zwei Fluiddurchgänge 16a, 16b und somit auch durch das Gehäuse 18. Ferner ist das Betätigungselement 22 zwischen den zwei Rückschlagventilen 24a, 24b und zwischen den zwei Rückschlagventilen 26a, 26b angeordnet. Die Drehachse des Betätigungselements 22 verläuft im Wesentlichen senkrecht zu den zwei Fluiddurchgängen 16a, 16b.
Die Schließelemente der Rückschlagventile 24a, 24b, 26a, 26b sind jeweils über einen Stößel 36a, 36b, 38a, 38b durch das Betätigungselement 22 bewegbar. Die Schließelemente sind jeweils zwischen einer Sperrposition, in welcher der Fluiddurchfluss durch das jeweilige Rückschlagventil 24a, 24b, 26a, 26b in Sperrrichtung gesperrt ist, und einer Freigabeposition, in welcher der Fluiddurchfluss durch das Rückschlagventile 24a, 24b, 26a, 26b in Sperrrichtung freigegeben ist, bewegbar. In der Sperrposition befinden sich die Schließelemente jeweils in Kontakt mit einem Ventilsitz.
Das Betätigungselement 22 weist oberhalb und unterhalb der Fluiddurchgänge 16a, 16b jeweils eine Nut auf, wobei in den Nuten jeweils eine Dichtung 28a-28c angeordnet ist. Die Dichtungen 28a-28c sind in Kontakt mit dem Gehäuse 18 und dichten die Fluiddurchgänge 16a, 16b gegeneinander und gegenüber der Umgebung ab. Ferner ist zwischen dem Fluidanschluss 12a und dem Gehäuse 18 sowie zwischen dem Fluidanschluss 12b und dem Gehäuse 18 jeweils eine Dichtung 30a, 30b angeordnet. Darüber hinaus ist zwischen dem Fluidanschluss 14a und dem Gehäuse 18 sowie zwischen dem Fluidanschluss 14b und dem Gehäuse 18 jeweils eine Dichtung 32a, 32b angeordnet. Die Dichtungen 28a-28c, 30a, 30b, 32a, 32b sind jeweils als O-Ring ausgebildet.
Der Schaltzustand der Armaturen 10 lässt sich durch eine Betätigung des Koppelglieds 102 ändern, wobei das Koppelglied 102 mit dem Betätigungselement 22 verbunden ist.
Die 4 und die 5 zeigen Armaturen 10, welche die Einstellung unterschiedlicher Schaltzustände 34a-34d erlauben. Die abgebildeten Armaturen 10 lassen sich beide in die Schaltzustände 34a und 34b verbringen.
In dem Schaltzustand 34a befindet sich das Betätigungselement 22 in einer ersten Drehwinkelstellung, in welcher der Durchfluss eines Fluids nur durch ein zweites Rückschlagventil (bei der Darstellung des Schaltzustands 34a ausgeblendet) innerhalb des ersten Fluiddurchgangs 16a und durch ein erstes Rückschlagventil (bei der Darstellung des Schaltzustands 34a ausgeblendet) innerhalb des zweiten Fluiddurchgangs 16b in die jeweilige Sperrrichtung freigegeben ist.
In dem Schaltzustand 34b befindet sich das Betätigungselement 22 in einer zweiten Drehwinkelstellung, in welcher der Durchfluss eines Fluids nur durch ein erstes Rückschlagventil (bei der Darstellung des Schaltzustands 34b ausgeblendet) innerhalb des ersten Fluiddurchgangs 16a und durch ein erstes Rückschlagventil (bei der Darstellung des Schaltzustands 34b ausgeblendet) innerhalb des zweiten Fluiddurchgangs 16b in die jeweilige Sperrrichtung freigegeben ist.
Die in der 4 dargestellte Armatur 10 ist ferner in einen Schaltzustand 34c verbringbar. In dem Schaltzustand 34c befindet sich das Betätigungselement 22 in einer dritten Drehwinkelstellung, in welcher der Durchfluss eines Fluids durch die jeweils zwei Rückschlagventile 24a, 24b, 26a, 26b innerhalb der zwei Fluiddurchgänge 16a, 16b in die jeweilige Sperrrichtung gleichzeitig freigegeben ist.
Die in der 5 dargestellte Armatur 10 ist ferner in einen Schaltzustand 34d verbringbar. In dem Schaltzustand 34d befindet sich das Betätigungselement 22 in einer vierten Drehwinkelstellung, in welcher der Durchfluss eines Fluids durch keines der Rückschlagventile 24a, 24b, 26a, 26b innerhalb der zwei Fluiddurchgänge 16a, 16b in die jeweilige Sperrrichtung freigegeben ist.
Die in 6 dargestellte Hydraulikschaltung umfasst eine Hydraulikeinheit 200 einer als Traktor ausgebildeten Zugmaschine sowie hydraulische Komponenten einer als Sämaschine ausgebildeten landwirtschaftlichen Maschine 100.
Die Hydraulikeinheit 200 der Zugmaschine umfasst ein Schardrucksteuergerät 202 und ein Aushebesteuergerät 204. Das Schardrucksteuergerät 202 ist über die Hydraulikleitungen 116a, 116b mit einer hydraulischen Steuerungseinrichtung 114 der landwirtschaftlichen Maschine 100 verbunden. Das Aushebesteuergerät 204 ist über die Hydraulikleitungen 116c, 116d mit der hydraulischen Steuerungseinrichtung 114 der landwirtschaftlichen Maschine 100 verbunden.
Der Anschluss A1 der hydraulischen Steuerungseinrichtung 114 der landwirtschaftlichen Maschine 100 ist über die Hydraulikleitung 118a mit einem ersten Fluiddurchgang der Armatur 10 verbunden. Der erste Fluiddurchgang der Armatur 10 ist ferner über die Hydraulikleitung 118b mit dem Anschluss A2 der hydraulischen Steuerungseinrichtung 114 verbunden.
Der Anschluss A3 der hydraulischen Steuerungseinrichtung 114 ist über die Hydraulikleitung 118c jeweils mit einer ersten Hydraulikkammer der Stellzylinder 112a, 112b verbunden. Die zweiten Hydraulikkammern der Stellzylinder 112a, 112b sind über die Hydraulikleitung 118d mit dem Anschluss B3 der hydraulischen Steuerungseinrichtung 114 verbunden.
Der Anschluss B2 der hydraulischen Steuerungseinrichtung 114 ist über die Hydraulikleitung 118e mit einem zweiten Fluiddurchgang der Armatur 10 verbunden. Der zweite Fluiddurchgang der Armatur 10 ist ferner über die Hydraulikleitung 118f mit dem Anschluss B1 der hydraulischen Steuerungseinrichtung 114 verbunden.
Die Stellzylinder 112a, 112b sind mit Säscharen der landwirtschaftlichen Maschine 100 gekoppelt und dienen der Schardruckeinstellung sowie dem Ausheben und Absenken der Säschare.
Die 7 zeigt die Hydraulikschaltung während der Erhöhung des Schardrucks der Säschare. Dabei beaufschlagt das Schardrucksteuergerät 202 der Hydraulikeinheit 200 der Zugmaschine die Hydraulikleitung 116a mit Hydraulikdruck. Der Hydraulikdruck pflanzt sich über die Steuerungseinrichtung 114, die Hydraulikleitung 118a, den ersten Fluiddurchgang der Armatur 10, die Hydraulikleitung 118b, erneut über die Steuerungseinrichtung 114 und die Hydraulikleitung 118c zu den ersten Hydraulikkammern der Stellzylinder 112a, 112b fort. Durch den erhöhten Hydraulikdruck innerhalb der ersten Hydraulikkammern der Stellzylinder 112a, 112b kommt es zu einer Erhöhung des Schardrucks der Säschare. Das aus den zweiten Hydraulikkammern der Stellzylinder 112a, 112b herausgedrückte Öl fließt über die Hydraulikleitung118d, die Steuerungseinrichtung 114, die Hydraulikleitung 118e, den zweiten Fluiddurchgang der Armatur 10, die Hydraulikleitung 118f, erneut über die Steuerungseinrichtung 114 und die Hydraulikleitung 116b wieder zurück zum Schardrucksteuergerät 202 der Hydraulikeinheit 200 der Zugmaschine. Bei Erreichen des gewünschten Schardruckes, wird der Schaltzustand der Armatur 10 geändert, nämlich in den Schaltzustand, welcher in dem Schaltzeichen der Armatur 10 in der unteren Position dargestellt ist.
Die 8 zeigt die Hydraulikschaltung während der Verringerung des Schardrucks der Säschare. Dabei beaufschlagt das Schardrucksteuergerät 202 der Hydraulikeinheit 200 der Zugmaschine die Hydraulikleitung 116b mit Hydraulikdruck. Der Hydraulikdruck pflanzt sich über die Steuerungseinrichtung 114, die Hydraulikleitung 118f, den zweiten Fluiddurchgang der Armatur 10, die Hydraulikleitung 118e, erneut über die Steuerungseinrichtung 114 und die Hydraulikleitung 118d zu den zweiten Hydraulikkammern der Stellzylinder 112a, 112b fort. Durch den erhöhten Hydraulikdruck innerhalb der zweiten Hydraulikkammern der Stellzylinder 112a, 112b kommt es zu einer Verringerung des Schardrucks der Säschare. Das aus den ersten Hydraulikkammern der Stellzylinder 112a, 112b herausgedrückte Öl fließt über die Hydraulikleitung118c, die Steuerungseinrichtung 114, die Hydraulikleitung 118b, den ersten Fluiddurchgang der Armatur 10, die Hydraulikleitung 118a, erneut über die Steuerungseinrichtung 114 und die Hydraulikleitung 116a wieder zurück zum Schardrucksteuergerät 202 der Hydraulikeinheit 200 der Zugmaschine. Bei Erreichen des gewünschten Schardruckes, wird der Schaltzustand der Armatur 10 geändert, nämlich in den Schaltzustand, welcher in dem Schaltzeichen der Armatur 10 in der oberen Position dargestellt ist.
Die 9 zeigt die Hydraulikschaltung während des Aushebens der Säschare. Dabei beaufschlagt das Aushebesteuergerät 204 der Hydraulikeinheit 200 der Zugmaschine die Hydraulikleitung 116d mit Hydraulikdruck. Der Hydraulikdruck pflanzt sich über die Steuerungseinrichtung 114 und die Hydraulikleitung 118d zu den zweiten Hydraulikkammern der Stellzylinder 112a, 112b fort. Durch den erhöhten Hydraulikdruck innerhalb der zweiten Hydraulikkammern der Stellzylinder 112a, 112b werden die Säschare ausgehoben. Das aus den ersten Hydraulikkammern der Stellzylinder 112a, 112b herausgedrückte Öl fließt über die Hydraulikleitung118c, die Steuerungseinrichtung 114 und die Hydraulikleitung 116c wieder zurück zum Aushebesteuergerät 204 der Hydraulikeinheit 200 der Zugmaschine.
Das Ausheben der Säschare erfolgt somit ohne Mitwirkung der Armatur 10 und somit auch unabhängig von dem Schaltzustand der Armatur 10.
Bezugszeichenliste

10: Armatur
12a, 12b: Fluidanschlüsse
14a, 14b: Fluidanschlüsse
16a, 16b: Fluiddurchgänge
18: Gehäuse
20: Entsperreinrichtung
22: Betätigungselement
24a, 24b: Rückschlagventile
26a, 26b: Rückschlagventile
28a-28c: Dichtungen
30a, 30b: Dichtungen
32a, 32b: Dichtungen
34a-34d: Schaltzustände
36a, 36b: Stößel
38a, 38b: Stößel
100: landwirtschaftliche Maschine
102: Koppelglied
104: Koppelelemente
106: Absteckkulisse
108a, 108b: Übertragungsstreben
110: Querholm
112a, 112b: Stellzylinder
114: Steuerungseinrichtung
116a-116d: Hydraulikleitungen
118a-118f: Hydraulikleitungen
200: Hydraulikeinheit der Zugmaschine
202: Schardrucksteuergerät
204: Aushebesteuergerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2982230 A1 [0003]
EP 2377384 B1 [0004]

Claims

Armatur (10) zur Fluiddurchflusssteuerung, mit - zumindest einem Fluiddurchgang (16a, 16b), - zumindest einem innerhalb des zumindest einen Fluiddurchgangs (16a, 16b) angeordneten Rückschlagventil (24a, 24b, 26a, 26b), welches dazu eingerichtet ist, den Durchfluss eines Fluids in eine Sperrrichtung zu sperren; und - einer Entsperreinrichtung (20), welche dazu eingerichtet ist, das Rückschlagventil (24a, 24b, 26a, 26b) zu entsperren; dadurch gekennzeichnet, dass die Entsperreinrichtung (20) ein drehbares Betätigungselement (22) umfasst, welches sich durch den zumindest einen Fluiddurchgang (16a, 16b) erstreckt und dazu eingerichtet ist, in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids in Sperrrichtung durch das Rückschlagventil (24a, 24b, 26a, 26b) freizugeben.
Armatur (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des zumindest einen Fluiddurchgangs (16a, 16b) zwei Rückschlagventile (24a, 24b, 26a, 26b) mit entgegengesetzten Sperrrichtungen angeordnet sind, wobei die Entsperreinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, die zwei Rückschlagventile (24a, 24b, 26a, 26b) zu entsperren.
Armatur (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (22) dazu eingerichtet ist, in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids durch die Rückschlagventile (24a, 24b, 26a, 26b) in die jeweilige Sperrrichtung gleichzeitig freizugeben.
Armatur (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Armatur (10) zwei Fluiddurchgänge (16a, 16b) aufweist, wobei innerhalb der zwei Fluiddurchgänge (16a, 16b) jeweils zumindest ein Rückschlagventil (24a, 24b, 26a, 26b) angeordnet ist, welches dazu eingerichtet ist, den Durchfluss eines Fluids in eine Sperrrichtung zu sperren und die Entsperreinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, die Rückschlagventile (24a, 24b, 26a, 26b) innerhalb der zwei Fluiddurchgänge (16a, 16b) zu entsperren.
Armatur (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (22) sich durch die zwei Fluiddurchgänge (16a, 16b) erstreckt und dazu eingerichtet ist, in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids in die jeweilige Sperrrichtung durch die Rückschlagventile (24a, 24b, 26a, 26b) innerhalb der zwei Fluiddurchgänge (16a, 16b) freizugeben.
Armatur (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der zwei Fluiddurchgänge (16a, 16b) jeweils zwei Rückschlagventile (24a, 24b, 26a, 26b) mit entgegengesetzten Sperrrichtungen angeordnet sind, wobei die Entsperreinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, die Rückschlagventile (24a, 24b, 26a, 26b) zu entsperren.
Armatur (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (22) dazu eingerichtet ist, - in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids durch die jeweils zwei Rückschlagventile (24a, 24b, 26a, 26b) innerhalb der zwei Fluiddurchgänge (16a, 16b) in die jeweilige Sperrrichtung gleichzeitig freizugeben; und/oder - in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss des Fluids durch keines der Rückschlagventile (24a, 24b, 26a, 26b) innerhalb der zwei Fluiddurchgänge (16a, 16b) in die jeweilige Sperrrichtung gleichzeitig freizugeben.
Armatur (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (22) dazu eingerichtet ist, - in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss eines Fluids nur durch ein erstes Rückschlagventil (24a) innerhalb eines ersten Fluiddurchgangs (16a) und durch ein zweites Rückschlagventil (26b) innerhalb eines zweiten Fluiddurchgangs (16b) in die jeweilige Sperrrichtung gleichzeitig freizugeben; und/oder - in einer Drehwinkelstellung den Durchfluss eines Fluids nur durch ein zweites Rückschlagventil (24b) innerhalb des ersten Fluiddurchgangs (16a) und durch ein erstes Rückschlagventil (26a) innerhalb des zweiten Fluiddurchgangs (16b) in die jeweilige Sperrrichtung gleichzeitig freizugeben.
Armatur (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Fluiddurchgänge (16a, 16b) im Wesentlichen parallel verlaufen und/oder die Drehachse des Betätigungselements (22) im Wesentlichen senkrecht zu den zwei Fluiddurchgängen (16a, 16b) verläuft.
Armatur (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Fluiddurchgänge (16a, 16b) sich durch ein gemeinsames Gehäuse (18) erstrecken, durch welches sich vorzugweise auch das Betätigungselement (22) erstreckt.
Armatur (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Rückschlagventile (24a, 24b, 26a, 26b) jeweils als Sitzventil ausgebildet sind.
Armatur (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (22) als Nockenwelle ausgebildet ist.
Armatur (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Rückschlagventile (24a, 24b, 26a, 26b) jeweils ein federkraftbeaufschlagtes Schließelement aufweisen, wobei das eine oder die mehreren Schließelemente vorzugsweise jeweils über einen Stößel (36a, 36b, 38a, 38b) durch das Betätigungselement (22) bewegbar sind.
Armatur (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (22) einen Betätigungshebel zur manuellen Betätigung umfasst und/oder mit einem elektrisch, hydraulisch, mechanisch und/oder pneumatisch angetriebenen Stellglied verbunden ist.
Landwirtschaftliche Maschine (100), mit - einer oder mehreren Armaturen (10) zur Fluiddurchflusssteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren Armaturen (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet sind.
Landwirtschaftliche Maschine (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Armatur (10) dazu eingerichtet ist, einen Stellzylinder (112a, 112b) zu steuern, wobei die Drehwinkelstellung des Betätigungselements (22) der Entsperreinrichtung (20) der zumindest einen Armatur (10) durch eine Kolbenbewegung des Stellzylinders (112a, 112b), insbesondere über ein mit dem Zylinderkolben gekoppeltes Koppelglied (102), einstellbar ist.
Landwirtschaftliche Maschine (100) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die landwirtschaftliche Maschine (100) als Sämaschine ausgebildet ist und die eine oder die mehreren Armaturen (10) dazu eingerichtet sind, den Schardruck der Säschare einzustellen.