DE1187084B

DE1187084B - Axial control slide for the control of hydraulically or pneumatically driven reciprocating pistons, especially of agricultural machines and equipment

Info

Publication number: DE1187084B
Application number: DED33499A
Authority: DE
Inventors: Josef Buchmueller
Original assignee: John Deere Lanz Verwaltungs GmbH
Current assignee: John Deere Lanz Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-06-08
Filing date: 1960-06-08
Publication date: 1965-02-11

Description

Axialsteuerschieber für die Steuerung von hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen Hubkolben, insbesondere von landwirtschaftlichen Maschinen und Geräten Die Erfindung bezieht sich auf Axialsteuerschieber für die Steuerung der Zu- und der Abflußleitungen des Druckmediums zu und von hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen Hubkolben mit Drosselung der Strömungsmenge des Druckmediums pro Zeiteinheit durch eine in einem Kolbenteil des Steuerschiebers vorgesehene Drosseleinrichtung, insbesondere von landwirtschaftlichen Maschinen und Geräten.Axial control slide for controlling hydraulically or pneumatically powered reciprocating pistons, in particular of agricultural machines and implements The invention relates to axial control slide for controlling the feed and the discharge lines of the pressure medium to and from hydraulically or pneumatically driven Reciprocating piston with throttling of the flow rate of the pressure medium per unit of time a throttle device provided in a piston part of the control slide, in particular of agricultural machinery and equipment.

Die bekannten Axialsteuerschieber dieser Art weisen auf dem Mantel des Steuerkolbens dreieckförmig ausgebildete Drosselkerben auf, die sich von der Kolbenstirnseite aus in Längsrichtung des Kolbens im Querschnitt verjüngen. Diese Drosselkerbung hat den Nachteil, daß das gewünschte. Maß der Druckmitteldrosselung nur in einer bestimmten Stellung des Kolbenschiebers erzielbar ist. Das Auffinden dieser Stellung verlangt von der Bedienungsperson eine große Aufmerksamkeit, insbesondere dann, wenn mehrere Steuervorgänge gleichzeitig zu überwachen sind. Dienen beispielsweise die Hubkolben zum leben und Senken des Schneidtisches von Mähdreschern, so ist die wahlweise Drosselung mittels Drosselkerben zum langsamen Heben bzw. Senken des Schneidtisches kaum durchführbar, da es dem Fahrer des Mähdreschers wegen der vielen von ihm zu überwachenden und auszuübenden Funktionen nicht zumutbar ist, seine ganze Aufmerksamkeit auf das Auffinden der gewünschten Drosselstellung des Steuerkolbens zu richten.The known axial control slide valve of this type point on the jacket of the control piston triangularly designed throttle notches, which stand out from the The piston face taper in cross section in the longitudinal direction of the piston. These Throttle notch has the disadvantage that the desired. Degree of pressure medium restriction can only be achieved in a certain position of the piston valve. Finding this position requires a great deal of attention from the operator, in particular when several control processes are to be monitored at the same time. Serve for example the reciprocating pistons for living and lowering the cutting table of combine harvesters, that's how it is Optional throttling by means of throttle notches for slow lifting or lowering of the cutting table hardly feasible as it is the operator of the combine because of the many of him too The functions to be monitored and exercised cannot reasonably be expected to take his full attention on finding the desired throttle position of the control piston.

Dar Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden, d. h. die Drosselung über einen größeren Bereich des Steuerhubes konstant zu halten.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages, d. H. to keep the throttling constant over a larger range of the control stroke.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Drosseleinrichtung durch mindestens eine von der Kolbenstirnseite ausgehende Längsbohrung gebildet ist, die in einer Ausnehmung des Stenerkolbenmantels endet. Dadurch läßt sich die Drosselwirkung über einen Verschiebeweg des Steuerkolbens konstant halten, der etwa der Länge der Drosselbohrungen entspricht. Vorteilhaft sind auf beiden Stirnseiten des Steuerkolbens Längsbohrungen angeordnet, die in z. B. als Ringnuten ausgebildeten Ausnehmungen des Steuerkolbenmantels enden. Dabei regelt die eine Längs- bzw. Drosselbohrung die Zuflußmenge des Druckmediums pro Zeiteinheit in den Hubzylinder, die andere Drosselbohrung die Abflußmenge des Druckmediums pro Zeiteinheit aus dem Hubzylinder.This object is achieved according to the invention in that the throttle device formed by at least one longitudinal bore extending from the piston face is, which ends in a recess in the piston jacket. This allows the Keep the throttling effect constant via a displacement path of the control piston, which is approximately corresponds to the length of the throttle bores. Are advantageous on both front sides the control piston arranged longitudinal bores, which in z. B. trained as annular grooves The recesses of the control piston jacket end. It regulates a longitudinal or throttle bore the flow rate of the printing medium per unit of time into the lifting cylinder, the other Throttle bore the flow rate of the pressure medium per unit of time from the lifting cylinder.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 den Steuerschieber in der Stellung bei drucklosem Umlauf des Druckmediums, F i g. 2 in der Zuflußstellung des Druckmediums in den Hubzylinder und F i g. 3 in der Abflußstellung des Druckmediums aus dem Hubzylinder.An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows F i g. 1 the control spool in the position with unpressurized circulation of the pressure medium, F i g. 2 in the flow position of the pressure medium in the lifting cylinder and F i g. 3 in the discharge position of the pressure medium from the lifting cylinder.

In der Zeichnung ist mit 1 das Steuerschiebergehäuse bezeichnet, in dessen Längsbohrung 2 ein Steuerschieber axial verschiebbar lagert. Der Steuerschieber weist zwei mit Abstand voneinander angeordnete Kolbenteile 3 und 4 auf, die mittels eines im Durchmesser kleineren Schaftteiles 5 miteinander verbunden sind, der mit der Längsbohrung 2 des Gehäuses 1 einen ringförmigen Raum 6 bildet. Der Steuerschieber 3, 4, 5 weist an seinen beiden Enden je einen weiteren Schaftteil ? und 8 auf, die beide ebenfalls im Durchmesser kleiner als die Kolbenteile 3 und 4 sind. Am freien Ende des oberen aus dem Gehäuse 1 herausragenden Schaftteiles 7 ist ein am Gehäuse gelagerter Hebel 9 schwenkbar angelenkt, der mit einem Bedienungshebel 10 drehfest verbunden ist. Ein Verschwenken des Bedienungshebels 10 bewirkt ein axiales Verschieben des Steuerschiebers 3, 4, 5, 7, 8 in der Gehäusebohrung 2. Der untere Schaftteil 8 des Steuerschiebers 3, 4, 5, 7, 8 ragt in eine das Gehäuse 1 nach unten abschließende, in dieses eingeschraubte Kappe 11 hinein und weist zwei verschiebbar auf ihm gelagerte Druckplatten 12 und 13 auf, zwischen denen eine Druckfeder 14 angeordnet ist. Mittels der Druckfeder 14 wird der Steuerschieber 3, 4, 5, 7, 8 beim Loslassen des Bedienungshebels 10 stets automatisch in die in F i g. 1 dargestellte, einen drucklosen Umlauf des Druckmediums ergebende Stellung zurückgeschoben. Hierzu stützen sich die federbelasteten Druckplatten 12 und 13 je nach der vorhergegangenen Verschieberichtung des Steuerschiebers 3, 4, 5, 7, 8 gegen das Gehäuse 1 und einen auf dem unteren Schaftteil angeordneten Seegarring 15 bzw. gegen die Kappe 11 und das Kolbenteil 4 ab.In the drawing, 1 designates the control slide housing, in the longitudinal bore 2 of which a control slide is axially displaceable. The control slide has two piston parts 3 and 4 arranged at a distance from one another, which are connected to one another by means of a shaft part 5 with a smaller diameter, which forms an annular space 6 with the longitudinal bore 2 of the housing 1. The control slide 3, 4, 5 has a further shaft part? and 8, both of which are also smaller in diameter than the piston parts 3 and 4 . At the free end of the upper shaft part 7 protruding from the housing 1, a lever 9 mounted on the housing is pivotably articulated, which is connected to an operating lever 10 in a rotationally fixed manner. Pivoting the operating lever 10 causes an axial displacement of the control slide 3, 4, 5, 7, 8 in the housing bore 2. The lower shaft part 8 of the control slide 3, 4, 5, 7, 8 protrudes into a housing 1 that closes downwards, screwed into this cap 11 and has two pressure plates 12 and 13 slidably mounted on it, between which a compression spring 14 is arranged. By means of the compression spring 14, the control slide 3, 4, 5, 7, 8 is always automatically moved into the position shown in FIG. 1 shown, a pressureless circulation of the pressure medium resulting position pushed back. For this purpose, the spring-loaded pressure plates 12 and 13 are supported against the housing 1 and a Seegarring 15 arranged on the lower shaft part or against the cap 11 and the piston part 4, depending on the previous direction of displacement of the control slide 3, 4, 5, 7, 8.

In der Längsbohrung 2 des Gehäuses 1 sind zwei Ringnuten 16 und 17 vorgesehen, von denen die obere Ringnut 17 mittels des einen Kolbenteiles 3 und die untere Ringnut 16 mittels des anderen Kolbenteiles 4 des Steuerschiebers 3, 4, 5, 7, 8 verschließbar ist. Die obere Ringnut 17 steht über eine Querbohrung 18 mit dem einseitig beaufschlagbaren Hubkolben 33, beispielsweise an Mähdreschern zum Anheben des Scbneidwerktisches, die untere Ringnut 16 dagegen über eine Querbohrung 19 mit einem nicht dargestellten öisammelbehälter in Verbindung. Eine weitere, ebenfalls mit dem ölsammelbehälter verbundene Querbohrung 20 mündet im Bereich des oberen Schaftgeiles 7 in die Längsbohrung 2, die im Bereich der Querbohrung 20 einen größeren Durchmesser aufweist und zusammen mit dem Schaftteil 7 und einem Gien Schaftteil im Gehäuse 1 nach oben abdichtenden Dichtungselement 21 eine ringförmige Kammer 22 . Ferner weist das Schiebergehäuse 1 eine zwischen den beenden Kolbenteilen 3 und 4 in die Gehäuselängsbohrung 2 mündende Querbohrung 23 auf, die mit der ebenfalls nicht dargestellten Förderpumpe verbunden ist.Two annular grooves 16 and 17 are provided in the longitudinal bore 2 of the housing 1 , of which the upper annular groove 17 can be closed by means of one piston part 3 and the lower annular groove 16 by means of the other piston part 4 of the control slide 3, 4, 5, 7, 8. The upper annular groove 17 is connected via a transverse bore 18 to the reciprocating piston 33, which can be acted upon on one side, for example on combine harvesters to lift the cutting table, while the lower annular groove 16 is connected via a transverse bore 19 to an oil collecting container (not shown). Another transverse bore 20 , also connected to the oil collecting container, opens in the area of the upper shaft part 7 into the longitudinal bore 2, which has a larger diameter in the area of the transverse bore 20 and, together with the shaft part 7 and a Gien shaft part in the housing 1, sealing element 21 upwardly sealing an annular chamber 22. Furthermore, the slide housing 1 has a transverse bore 23 which opens into the longitudinal housing bore 2 between the end piston parts 3 and 4 and which is connected to the feed pump, which is also not shown.

Zur Erzielung eines mengenbegrenzten Zu- und Abflusses des Druckmediums in den -bzw. aus dem Hubzylinder ist der obere Kolbenteil 3 des Steuerkolbens 3, 4, 5, 7, 8 mit zwei relativ schmalen Ringnuten 24 und 25 vorsehen, von denen die eine Ringnut 25 zur mengenbegrenzten Zuführung des Druckmediums in den Hubzylinder mit der in dir Gehäuselängsbohrung angeordneten Ringnut 17, die andere Ringnut 24 zum mengenbegrenzten Rückfluß aus dem Hubzylinder mit der ringförmigen Kammer 22 zusammenwirkt. Beide Ringnuten'24 und 25 sind über im Durchmesser relativ kleine, im Kolbenteil 3 angeordnete Bohrungen 26 bzw. 27 mit den durch die Schaftteile 7 bzw. 5 und der Gehäuselängsbohrung 2 gebildeten Kammern 22 bzw. 6 verbunden. Die beiden mengenbegrenzenden Stellungen des Steuerkolbens 3, 4, 5, 7, 8 sind durch je eine Anschlagschraube 28 bzw. 29 einstellbar.To achieve a quantity-limited inflow and outflow of the pressure medium in the -bzw. The upper piston part 3 of the control piston 3, 4, 5, 7, 8 from the lifting cylinder is provided with two relatively narrow annular grooves 24 and 25, one of which is an annular groove 25 for the quantity-limited supply of the pressure medium into the lifting cylinder with the annular groove arranged in the longitudinal bore of the housing 17, the other annular groove 24 cooperates with the annular chamber 22 for the quantity-limited return flow from the lifting cylinder. Both annular grooves 24 and 25 are connected to the chambers 22 and 6 formed by the shaft parts 7 and 5 and the housing longitudinal bore 2 via bores 26 and 27, respectively, which are arranged in the piston part 3 and are relatively small in diameter. The two flow-limiting positions of the control piston 3, 4, 5, 7, 8 can be set by means of a stop screw 28 and 29, respectively.

Die Handhabung und Wirkungsweise des Steuerventils ist folgendermaßen: In vier in F i g. 1 dargestellten Stellung des Steuerschiebers 3, 4, 5, 7, 8 läuft das von der Pumpe durch die Querbohrung 23 in den Ringraum 6 zwischen dem Kolbenteil 5 und dar Gehäuselängsbohrung 2 geförderte Druckmedium drucklos durch die Querbohrung 19 hindurch in den Sammelbehälter zurück.The handling and operation of the control valve is as follows: In four in Fig. 1 position of the control slide 3, 4, 5, 7, 8 is running from the pump through the transverse bore 23 into the annular space 6 between the piston part 5 and the housing longitudinal bore 2 pressure medium conveyed pressure-free through the transverse bore 19 back into the collecting container.

Zum Zuführen des Druckmediums in den Hubzylinder wird der Bedienungshebel 10 im Uhrzeigerdrehsinn verschwenkt, wodurch der Steuerschieber 3, 4, 5, 7, 8 im Gehäuse 1 nach oben geschoben wird. Soll hierbei der Schneidwarktsch langsam angehoben werden, so wird der Steuerschieber 3, 4, 5, 7, 8 in die in F i g. 2 dargestellte Stellung gebracht, in der der ringförmige Raum 6 zwischen dem Schaftteil 5 und der Gehäuselängsbohrung 2 mit der zum Hubzylinder führenden Gehäusequarbohrung 18 nur über dis kleine Verbindungsbohrung 27 und die Ringnut 25 des Steuerschiebers verbunden ist. Durch die Verbindungsbohrung 27 hindurch gelangt nur eine geringe Menge des Druckmediums pro Zeiteinheit in den Hubzylinder, so daß der Kolben 33 relativ langsam ausgefahren wird. Die restliche Menge des von der Förderpumpe geförderten Druckmediums wird über ein der Gehäuseeintrittsbohrung 23 vorgeschaltetes, der Einfachheit halber nicht näher dargestelltes überdruckventil in den Sammelbehälter zurückgeführt. Durch Verändern des Durchflußspaltes zwischen der Ringnut 25 und dem Ringraum 17 ist eine weitere Drosselung des Druckmediums möglich, so daß der Schneidwerktisch feinstufig langsam angehoben werden kann.To feed the pressure medium into the lifting cylinder, the operating lever 10 is pivoted clockwise, whereby the control slide 3, 4, 5, 7, 8 in the housing 1 is pushed upwards. If the cutting machine is to be raised slowly, the control slide 3, 4, 5, 7, 8 is in the position shown in FIG. 2 brought the position shown, in which the annular space 6 between the shaft part 5 and the housing longitudinal bore 2 is connected to the housing quartz bore 18 leading to the lifting cylinder only via the small connecting bore 27 and the annular groove 25 of the control slide. Only a small amount of the pressure medium per unit of time passes through the connecting bore 27 into the lifting cylinder, so that the piston 33 is extended relatively slowly. The remaining amount of the pressure medium conveyed by the feed pump is returned to the collecting container via a pressure relief valve, which is connected upstream of the housing inlet bore 23 and is not shown in detail for the sake of simplicity. By changing the flow gap between the annular groove 25 and the annular space 17 , a further throttling of the pressure medium is possible so that the cutting table can be slowly raised in fine steps.

Zum urgedrosselten Beaufschlagen des Hubkolbens und damit zum schnellen Anheben des Schneidwerktisches wird der Bedienungshebel 10 nach vorherigem Zurückdrehen der Anschlagschraube 29 in die in F i g. 2 mit strichpunktierten Linien dargestellte Stellung verschwenkt. Der Steuerkolben 3, 4, 5, 7, 8 wird hierdurch so weit nach oben verschoben, bis die durch den Schaftteil s und den Kolbenteil 3 gebildete Kante in den Bereich der Ringnut 17 des Schiebergehäuses gelangt, so daß der gesamte ringförmige Querschnitt der Kammer 6 zum Durchfluß des Druckmediums in den Hubzylinder freigegeben wird.For the throttled loading of the reciprocating piston and thus for the rapid lifting of the cutting table, the operating lever 10 is, after previously turning back the stop screw 29, into the position shown in FIG. 2 pivoted position shown with dash-dotted lines. The control piston 3, 4, 5, 7, 8 is thereby shifted upwards until the edge formed by the shaft part s and the piston part 3 reaches the area of the annular groove 17 of the valve housing, so that the entire annular cross-section of the chamber 6 is released for the flow of the pressure medium into the lifting cylinder.

Zum langsamen Senken des Schne.idwerktisches wird der Steuerschieber 3, 4; 5, 7, 8 durch Verschwenken des Bedienungshebels 10 entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn nach unten in die in F i g: 3 dargestellte Stellung gebracht. Das aus dem Hubzylinder ausströmende Druckmedium fließt nunmehr durch die obere Ringnut 24 des Kolbenteiles 3, die Verbindungsbohrung 26 und die Gehäuseque,rbohrung 20 hindurch in den Sammelbehälter ab. Durch Zurückdrehen der unteren Anschlagschraube 28 kann der Bedienungshebel 10 auch in die in F i g. 3 strichpunktiert angedeutete Stellung verschwenkt worden. Dies hat zur Folge, daß der Steuerschieber 3, 4, 5, 7, 8 im Gehäuse 1 so weit nach unten verschoben wird, bis die Kante zwischen dem Kolbenteil 3 und dem oberen Schaftteil ? in den Bereich der Ringnut 17 der Längsbohrung 2 gelangt. Die damit verbundene Freigabe des gesamten Ringquerschnittes zwischen dem Schaftteil 7 und der Längsbohrung 2 gestattet ein schnelles Abfließen des Druckmediums aus dem Hubzylinder durch die Querbohrung 18, die Kammer 22 und die Gehäuseabflußbohrung 20 hindurch in den Sammelbehälter, was ein schnelles Senken des Schneidwerktisches zur Folge hat.The control slide 3, 4; 5, 7, 8 brought down into the position shown in FIG. 3 by pivoting the operating lever 10 counterclockwise. The pressure medium flowing out of the lifting cylinder now flows through the upper annular groove 24 of the piston part 3, the connecting bore 26 and the housing cross bore 20 into the collecting container. By turning back the lower stop screw 28, the operating lever 10 can also be moved into the position shown in FIG. 3 position indicated by dash-dotted lines has been pivoted. This has the consequence that the control slide 3, 4, 5, 7, 8 is moved so far down in the housing 1 until the edge between the piston part 3 and the upper shaft part? reaches the area of the annular groove 17 of the longitudinal bore 2. The associated release of the entire ring cross-section between the shaft part 7 and the longitudinal bore 2 allows the pressure medium to drain quickly from the lifting cylinder through the transverse bore 18, the chamber 22 and the housing drainage bore 20 into the collecting container, which results in a rapid lowering of the cutting table .

Claims

Claims: 1. Axial control slide for controlling the inlet and outlet lines of the pressure medium to and from hydraulically or pneumatically driven reciprocating pistons with throttling of the flow rate of the pressure medium per unit of time by a throttle device provided in a piston part of the slide, in particular of agricultural machines and devices characterized in that the throttle device is formed by at least one longitudinal bore (27 or 26) extending from the piston face and ending in a recess (24 or 25) in the control piston jacket. 2. Axial control slide according to claim 1, characterized in that longitudinal bores are arranged on both end faces of the control piston, which in z. B. as annular grooves (24 and 25) formed recesses of the control piston jacket end. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1070 896; British Patent No. 559410; U.S. Patent Nos. 2,468,960, 2,718,240, 2,796,080, 2,812,775.