DE1164729B - Steueranlage fuer hydraulische Kraftheber mit Lagen- und Zugkraftregelung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: A Ol b

Deutsche Kl.: 45 a-65/06

Nummer: 1 164 729

Aktenzeichen: J 22556III / 45 a

Anmeldetag: 26. Oktober 1962

Auslegetag: 5. März 1964

Die Erfindung betrifft besonders an Schleppern angebaute hydraulische Kraftheber zur Steuerung der Arbeitstiefe von Anbaugeräten.

Derartige Anlagen verwenden einen Hydraulikzylinder zum Heben und Senken des Anbaugerätes zwischen Transport- und Arbeitsstellungen. Außerdem wird dieser Hydraulikzylinder zum Regeln der Zugkraftsteuerung des Anbaugerätes benutzt, nachdem der Schlepperfahrer die Anlage auf die gewünschte Arbeitstiefe eingestellt hat. Während der Arbeit spricht die Anlage auch auf positive oder negative Belastungen des Gerätes an, die bei verschiedenen Arbeitsbedingungen auftreten. Das hat eine entgegenwirkende Nachregelung des Gerätes entsprechend den Zugkraftbedingungen zur Folge. Bei der Verwendung von Anlagen mit hohem Druck hat das überempfindliche Ansprechen auf Belastungsunterschiede eine Nachregelung zur Folge, die eine Übersteuerung ergeben kann und zu unerwünschtem Schwingen oder Rütteln des Gerätes führen kann. Außerdem kann in einem solchen System der Aufbau des Drucks über die zur Betätigung des Hubzylinders notwendige Höhe eine übermäßige Erhitzung der Flüssigkeit zur Folge haben. Unter diesen Bedingungen können ernsthafte Schäden an der Anlage auftreten.

Bei einer bekannten Ausführung, zu der mit der vorliegenden Erfindung eine Verbesserung angestrebt wird, wird beim öffnen eines Schiebers der hinter dem Kolben befindliche Raum plötzlich und ohne Verzögerung druckentlastet; dadurch wird die volle Fördermenge der Pumpe ohne Zeitverzug zum Arbeitszylinder geleitet. Dadurch ergeben sich sehr hohe Beschleunigungswerte, die als Stoß in Erscheinung treten. Auch die außerordentlich kurze Ansprechzeit bei einer Widerstandsregelung hat ein dauerndes Ansprechen des Steuergeräts zur Folge, was zu Schwing- und Schüttelerscheinungen Anlaß gibt, die durch die hohen Beschleunigungswerte noch stärker in Erscheinung treten. Der erwähnte Kolben dient dort also ausschließlich als Schaltelement, jedoch nicht als Verzögerungseinrichtung.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Steuergerät für eine Anlage mit Zugkraftregelung zu schaffen, das die Überempfindlichkeit auf Belastungsunterschiede ausgleicht und eine Überhitzung der in der Anlage befindlichen Hydraulikflüssigkeit verhindert.

Erfindungsgemäß wird in einer derartigen Anlage mit einem auf der Druckseite einer kontinuierlich fördernden Pumpe angeordneten Steuerventil ein Verzögerungsglied in die Förderleitung der Pumpe Steueranlage für hydraulische Kraftheber
mit Lagen- und Zugkraftregelung

Anmelder:

International Harvester Company, Chicago, IH.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Zoepke, Patentanwalt,

München 5, Erhardtstr. 11

Als Erfinder benannt:

Vaughn A. Nelson, Downers Grove, 111.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 4. Dezember 1961

(Nr. 156 744) -,·

eingeschaltet, welches verhindert, daß bei Schaltung des Steuerventils in Hubstellung sofort die volle Fördermenge der Pumpe zum Arbeitszylinder gelangt.

In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung besteht das Verzögerungsglied aus einem in einer Kammer geführten Kolben, der eine Axialbohrung und einen Stift aufweist, durch den ein Rückschlagventil betätigt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen:

Ein Anbaugerät wird über ein Paar untere Lenker 1 und einen oberen Lenker 2 an einen Schlepper angeschlossen. Die unteren Lenker 1 sind über Gelenke 3 am Schlepperrahmen 4 angelenkt. Eine HubwelleS ist über ein entsprechendes Gestänge 6 mit den unteren Lenkern verbunden. Der obere Lenker 2 ist an einer Drehstabfeder 7 angelenkt, die wiederum über ein Aufnahmestück 8 an dem Schlepperrahmen befestigt ist.

Das Steuergerät 9 für die Lagen- und Zugkraftregelung ist nur schematisch dargestellt. Glieder 10 und 11 sind an der Drehstabfeder 7 bzw. an der Hubwelle 5 angelenkt und übertragen die Kräfte auf das Steuergestänge 9. Stellhebel 12 und 13 für Lage- und

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Zugkraftregelung sind über Gestänge 14 und 15 an gibt die Steuerfläche 33 die rechte Seite der Öffnung

das Steuergestänge angeschlossen. Eine Betätigungs- 28 frei und schließt deren linke Seite, während die

stange 16 stellt die Verbindung zwischen dem Steuer- Steuerfläche 34 die Öffnung 29 völlig schließt. Die

gestänge 9 und dem Ventil 17 her. in der Kammer 24 über dem Kolben 38 eingeschlos-

Das Ventil 17 besitzt ein Gehäuse 18 mit koaxialen 5 sene Flüssigkeit sickert in vorbestimmter Menge Kammern 19, 20 und 21. Ein Kanal 22 verbindet die durch die Steuerbohrung 39. Dadurch wird die auf Kammern 19 und 20. Eine Öffnung, die gleichzeitig die Kugel 41 des Rückschlagventils wirkende Kraft einen Ventilsitz 23 bildet, verbindet die Kammern 20 aufgehoben, das Ventil schließt, und der volle Pum- und 21. Außerdem befinden sich in dem Gehäuse penstrom wird an der Kammer 25 vorbei, durch den koaxiale Kammern 24 und 25, wobei die Kammer 24 io Kanal 30, die öffnung 28, in die Kammer 19 und über einen Kanal 26 mit der Kammer 19 in Verbin- durch den Kanal 22 in die Kammer 20 geleitet. Dardung steht. Eine öffnung, die gleichzeitig einen Ven- aufhin öffnet sich das Rückschlagventil 36, und die tilsitz 27 bildet, verbindet die Kammern 24 und 25. Flüssigkeit fließt durch die Kammer 21 und über die Zwei Öffnungen 28 und 29 befinden sich an der Kam- Leitung 49 in den Arbeitszylinder 51, beaufschlagt mer 19. Ein Kanal 30 verbindet die Kammern 25 und 15 den Hubkolben 52 und erzeugt eine Kraft, die über 19 über die Öffnung 28. das Gestänge 53, die Hubwelle 5 und das Gestänge 6

Ein Schieber 31 ist in der Kammer 19 gleitend übertragen wird, um die unteren Lenker 1 und damit geführt und weist Steuerflächen 32, 33 und 34 auf. das angebaute Gerät anzuheben. Außerdem wird Am Ende des Schiebers, an der Steuerfläche 34, ist diese Kraft noch durch das Glied 11 auf das Steuerein Stift angebracht, der in die Kammer 20 hinein- so gestänge 9 übertragen, welches das Ventil 17 in die ragt. In der Kammer 21 befindet sich eine Kugel Neutralstellung zurückführt, wenn das Gerät die der 36, die durch eine Feder 37 gegen den Ventilsitz Stellung des Hebels 12 entsprechende Höhe erreicht 23 gedrückt wird und auf diese Weise ein Rück- hat.

schlagventil bildet. Die Betätigungsstange 16 geht Um das angebaute Gerät abzusenken, wird der

durch das Ventilgehäuse 18 hindurch und ragt in 25 Lagensteuerungshebel 12 in eine Senkstellung ge-

die Kammer 19 hinein, wo sie am Ventilschieber 31, bracht, wodurch der Ventilschieber 31 nach rechts

an der Steuerfläche 32, befestigt ist. Selbstverständ- verschoben wird. Der Stift 35 hebt darauf die Kugel

lieh können an dem Schieber entsprechende Rück- 36 des Rückschlagventils von ihrem Sitz 23 ab, und

holfedern vorgesehen werden. die Steuerfläche 34 gibt die öffnung 29 frei. Unter

In der Kammer 24 ist ein Kolben 38 gleitend ge- 30 dem Gewicht des Gerätes fließt die Flüssigkeit aus

führt, der eine durchgehende Steuerbohrung 39 und dem Zylinder 51, durch die Leitung 49, die Kam-

an einem Ende einen Stift 40 aufweist. In der Kam- mern 21 und 20, durch den Kanal 22, in die Kammer

mer 25 befindet sich eine Kugel 41, die durch eine 19 und über die öffnung 29 und Kanal 48 zum Tank

Feder 42 gegen den Ventilsitz 27 gedruckt wird und 45. Das Steuergestänge 9 führt das Ventil 17 in seine

auf diese Weise ein Rückschlagventil bildet. 35 Neutralstellung zurück, wenn das angebaute Gerät

Eine Druckmittelpumpe 43 ist über eine Ansaug- auf eine der Stellung des Hebels 12 entsprechende

leitung 44 mit einem Tank 45 verbunden. Eine For- Höhe abgesenkt worden ist.

derdruckleitung 46 der Pumpe 43 steht mit der Kam- Die Stellung des Zugkraftregelungshebels 13 beein-

mer25 und über ein Überdruckventil mit dem flußt bei Anwachsen oder Abnahme der Zugbe-

Rücklauf zum Tank in Verbindung. Leitungen 47 40 lastung die Betätigung des Ausgleichsmechanismus.

und 48 verbinden die Kammer 24 bzw. die öffnung Wenn die Zugbelastung am Gerät übermäßig ansteigt,

29 mit dem Tank. wird über den oberen Lenker 2 eine Druckkraft über-

Eine Leitung 49 stellt die Verbindung zwischen tragen, und nach Überwindung d°r Knft der Drehder Kammer 21 und einem Hydraulikzylinder 50 her, feder 7 wird diese Kraft als Zugkraft über das der aus einem Arbeitszylinder 51 und einem Hub- 45 Gestänge 10, das Steuergestänge 9 und die Betätikolben 52 besteht, der über entsprechendes Gestänge gungsstange 16 zum Ventilschieber 31 weitergeleitet, 53 mit der Hubwelle 5 gekoppelt ist. der dadurch aus der Neutralstellung nach links verWenn sich das Steuerventil, wie in der Zeichnung schoben wird.

gezeigt, in Neutralstellung befindet, fließt die Flüssig- Es ist zu bemerken, daß der volle Förderstrom keit von der Pumpe 43 durch die Leitung 46 in die 5° der Pumpe erst nach einer Verzögerung zum Arbeits-Kammer 25. Ein Teilstrom wird über den Kanal 30, zylinder 51 gelangt, die durch die Zeit bestimmt ist, die Öffnung 28, die Kammer 19 und den Kanal 26 in die die Flüssigkeit in der Kammer 24 benötigt, um die Kammer 24 geleitet. Der Durchflußbegrenzung durch die Steuerbohrung 39 durchzusickern. Dann durch die Steuerbohrung 39 zufolge entsteht eine schließt sich das Rückschlagventil 41. Diese Verzöge-Druckkraft, durch die der Kolben 38 beaufschlagt 55 rung stellt sicher, daß eine kurzzeitige Schwankung, wird und die bewirkt, daß der Stift 40 mit der Kugel eine Schwingung oder ein Flattern, die beim Abtasten 41 des Rückschlagventils in Berührung bleibt und der Belastungsschwankungen auftreten, nicht zu einer sie vom Ventilsitz 27 entfernt hält. Die restliche Flüs- Betätigung des Hubkolbens 52 führen, wodurch die sigkeit, die in die Kammer 25 gelangt, wird durch die Stellung der unteren Lenker 1 verändert würde. Viel-Kammer 24 und die Leitung 47 zum Tank zurückge- ^6o mehr wird der Hubkolben erst dann betätigt, um die leitet. Das Rückschlagventil 36 ist geschlossen und Zugkraft zu ändern, wenn eine tatsächliche Ändesperrt die Flüssigkeit im Arbeitszylinder 51 ein. rung in der Belastung über den oberen Lenker 2

Um ein angebautes Gerät zu heben, wird der festgestellt wird.

Lagensteuerungshebel 12 in eine Hubstellung ge- Wenn sich eine Verringerung der Zuglast am anbracht. Diese Bewegung wird durch die Gestänge 14 ⁶5 gebauten Gerät bemerkbar macht, wird auf den obe- und 9 und über die Betätigungsstange 16 auf den ren Lenker 2 eine Zugkraft übertragen, die nach Ventilschieber 31 übertragen, der dadurch, gemäß Überwindung des Widerstands der Drehfeder 7 als der Zeichnung, nach links verschoben wird. Dadurch Druckkraft über die Gestänge 10 und 9 und über die

Betätigungsstange 16 an den Ventilschieber 31 weitergegeben wird. Dadurch wird der Schieber aus seiner Neutralstellung nach rechts verschoben, so daß Flüssigkeit aus dem Arbeitszylinder 51 entweichen kann. Das angebaute Gerät wird also etwas abgesenkt, und das Ventil 17 kehrt unter dem Einfluß des Gestänges 9 in seine Neutralstellung zurück. Wenn nun in diesem Augenblick die Zugbelastung am Gerät kurzzeitig ansteigt, wird der Schieber 31 wieder nach links verschoben. Eine Übersteuerung wird jedoch durch die Verzögerung der vollen Druckbeaufschlagung des Arbeitszylinders vermieden.

Zu jedem Zeitpunkt ist der Druck im System gleich oder unter dem Druck, der zur Betätigung des Hubkolbens 52 erforderlich ist. Auf diese Weise wird eine Überhitzung der Druckflüssigkeit und eine damit verbundene Beschädigung der Anlage verhindert. Eine zusätzliche Sicherung der Anlage wird dadurch erreicht, daß die Flüssigkeit im Fall, daß die Steuerbohrung verstopft sein sollte, zum Tank zurückgeleitet wird. In einem solchen Fall sorgt die in der Kammer 24 eingeschlossene Flüssigkeit dafür, daß das Rückschlagventil 41 offen bleibt, und verhindert

ebenfalls eine Überhitzung der Flüssigkeit in der Anlage.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Steueranlage für hydraulische Kraftheber an Ackerschleppern mit Lagen- und Zugkraftregelung mit einem auf der Druckseite einer kontinuierlich fördernden Pumpe angeordneten Steuerventil, dadurch gekennzeichnet, daß in die Förderleitung (46) der Pumpe ein Verzögerungsglied (38, 39) eingeschaltet ist, welches verhindert, daß bei Schaltung des Steuerventils (17) in Hubstellung sofort die volle Fördermenge der Pumpe (43) zum Arbeitszylinder (51) gelangt.

2. Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied aus einem in einer Kammer (24) geführten Kolben (38) besteht, der eine Axialbohrung (39) und einen Stift (40) aufweist, durch den ein Rückschlagventil (41) betätigt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 856 240.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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