DE1557663C3 - Hydraulische Krafthebeanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Krafthebeanlage für Anhänger oder Geräte ziehende Schlepper mit einer Pumpe, einem Hubzylinder, einem Regelsteuergerät zum Heben und Senken des gezogenen Geräts, den zugehörigen Druck-, Arbeits- und Rücklaufleitungen und einer Drucksteuervorrichtung zum Steuern des Drucks im Arbeitszylinder auf einen Sollwert, die einen Druckfühler mit einem Schließkörper hat, der in einer von der zum Hubzylinder führenden Arbeitsleitung abzweigenden und mit dem Rücklauf verbindbaren ersten Steuerleitung angeordnet ist und bei Überschreiten des Solldrucks Druckmittel aus der Steuerleitung durchtreten läßt.

Es ist bereits eine hydraulische Krafthebeanlage mit einer Drucksteuervorrichtung zum Steuern des Drucks im Arbeitszylinder auf einen Sollwert bekannt (DT-AS 1205328). Die Drucksteuervorrichtung hat einen Druckfühler, der mit seinem einen Ende in eine von der Arbeitsleitung abzweigende Steuerleitung ragt und sich mit seinem anderen Ende federnd an einem Gestängeteil abstützt. Überschreitet der Druck im Arbeitszylinder den eingestellten Sollwert, so öffnet der Druckfühler eine weitere Steuerleitung, die an eine Kammer mit einem darin federnd angeordneten Kolben angeschlossen und über ein Entlastungsventil mit dem Rücklauf verbindbar ist. Der Kolben wirkt über seine Kolbenstange auf das mit dem Steuerschieber des Regelsteuergerätes verbundene Zwischenglied ein, das auch noch die Lage- und Zugkrafteinflüsse auf den Steuerschieber überträgt. Alle drei Einflüsse unterliegen zudem noch einer gewissen Dämpfung, die durch die ebenfalls mit dem Zwischenglied in Verbindung stehende Dämpfungseinrichtung bewirkt wird. Diese Anlage hat den Nachteil, daß das am Druckfühler durchtretende Druckmittel nicht drucklos abfließen kann und sich daher die auf das Zwischenglied wirkenden Einflüsse vom Druck im Arbeitszylinder und von der Lage oder der Zugkraft des angehängten Geräts so zueinander einstellen können, daß von der Pumpe gefördertes Druckmittel gegen die Federkraft des Entlastungsventils abfließen muß, wodurch es zu erheblichen Ölerwärmungen kommt. Außerdem sind an dem Druckfühler Leckkanäle vorgesehen, durch die dauernd etwas Druckmittel aus der mit dem Arbeitszylinder verbundenen Steuerleitung zum Rücklauf gelangt. Die Pumpe muß somit ständig Druckmittel zum Arbeitszylinder fördern, damit in ihm ein annähernd konstanter Druck herrscht. Darüber hinaus ist die bekannte Drucksteuervorrichtung kompliziert und teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Krafthebeanlage mit einer Drucksteuervorrichtung zum Steuern des Druckes im Arbeitszylinder auf einen Sollwert zu schaffen, bei der die Drucksteuervorrichtung bei Überschreiten des eingestellten Sollwerts unabhängig vom Verstellen des Schiebers des Regelsteuergeräts das von der Pumpe geförderte Druckmittel drucklos zum Rücklauf fließen läßt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schließkörper des Druckfühlers an einem federbelasteten Vorsteuerschieber anliegt, der in eine Verbindung zwischen einer Druckleitung und dem Rücklauf geschaltet ist und an den eine zweite Steuerleitung heranführt, die mit einer einem Umschaltschieber zugeordneten Steuerkammer verbunden ist, daß der Vorsteuerschieber von einer Feder, am Druckfühler anliegend, in einer Ausgangsstellung gehalten ist, in der er die Steuerleitung mit dem Rücklauf verbindet und die Druckleitung absperrt und vom Druckfühler in eine Arbeitsstellung verschiebbar ist, in der er die Druckleitung mit der zweiten Steuerleitung verbindet und letztere vom Rücklauftrennt, und daß der Umschaltschieber mit Hilfe des Druckes in der Steuerkammer in seine zwei Endlagen zu bringen ist, in deren einer die Druckleitung mit dem Regelsteuergerät und in deren anderer die Druckleitung unabhängig vom Verstellen des Regelsteuergeräts mit

dem Rücklauf verbunden ist.

Um den Arbeitszylinder dicht abzuschließen, ist vorteilhafterweise der Schließkörper des Druckfühlers als Tauchkolben ausgebildet, der mit seinem einen Ende in die erste Steuerleitung und mit seinem anderen Ende in eine mit dem Rücklauf verbundene Ausnehmung einer den Vorsteuerschieber aufnehmenden Bohrung ragt.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Sie zeigt in

F i g. 1 ein Kupplungsgestänge zwischen einem Schlepper mit einer hydraulischen Krafthebeanlage und einem zu ziehenden Anhänger in Seitenansicht und

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel der hydraulischen Krafthebeanlage mit einer Drucksteuervorrichtung in vereinfachter Darstellung.

Ein Schlepper mit einem Fahrgestell 1 ( Fig. 1) trägt an seiner Rückseite ein Kupplungsmaul 2, in dem eine Deichsel 3 eines Anhängers 4 befestigt ist. An der Deichsel 3 ist eine Stütze 5 fest angeordnet, die an ihrem vorderen unteren Ende zwei untere Lenker 6 schwenkbar aufnimmt. An ihrem anderen Ende 7 sind die unteren Lenker 6 am Fahrgestell 1 des Schleppers ebenfalls schwenkbar befestigt. Außerdem ist am Schlepper eine hydraulische Krafthebeanlage 8 angeordnet. In ihrem Gehäuse 9 ist eine Hubwelle 10 drehbar gelagert, die an ihren aus dem Gehäuse 9 ragenden Enden je einen Hubarm ti trägt. Am Ende jedes Hubarms 11 ist ein Ende einer Hubstange 12 schwenkbar angeordnet. Das andere Ende 13 der Hubstange 12 ist am unteren Lenker 6 ebenfalls schwenkbar gelagert. Im Gehäuse 9 ist auf der Hubwelle 10 ( F i g. 2) eine Schwinge 14 befestigt, mit deren Ende eine Kolbenstange 15 eines Hubkolbens 16 gelenkig verbunden ist. Der Hubkolben 16 ist in einem Hubzylinder 17 gleitend und dichtend geführt.

Ein Druckmittelbehälter 18 ist über eine Saugleitung 19 mit einer Pumpe 20 verbunden. Von der Pumpe 20 führt eine Förderleitung 21 durch ein Gehäuse 22 eines Regelsteuergerätes 23 und mündet in einen Anschlußkanal 24 als Verlängerung der Förderleitung im Gehäuse 25 einer Drucksteuervorrichtung 26. Das Gehäuse 25 ist an seiner Flanschfläche 27 an das Gehäuse 22 angeschlossen und — da an die Steuereinrichtung noch andere Steuergeräte anschließbar sind — mit einer Flanschfläche 28 versehen, an die ein Zusatzsteuergerät 29 angebaut ist. Mit dem Anschlußkanal 24 ist ein Druckmittelkanal 30 des Zusatzsteuergeräts 29 verbunden, der an der Flanschfläche 28 in eine Druckleitung 31 des Gehäuses 25 übergeht. Die Druckleitung 31 mündet an der Flanschfläche 28 und ist im Gehäuse 22 des Regelsteuergerätes 23 in einer zum Hubzylinder 17 führenden, mit einem in Richtung zum Hubzylinder 17 hin öffnenden Rückschlagventil 32 versehenen Arbeitsleitung 33 fortgesetzt. Von der Arbeitsleitung 33 zweigt vor dem Rückschlagventil 32 eine Leitung 34 ab, die zu einem mechanisch betätigbaren Vorsteuerglied 35 führt. An dem Vorsteuerglied 35 ist eine zum Druckmittelbehälter 18 führende Rücklaufleitung 36 angeschlossen. In seiner in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung ist durch das Vorsteuerglied 35 die Leitung 34 mit einem Steuerkanal 37 eines hydraulisch in seine zwei Endstellungen zu bringenden und sich an einer Feder abstützenden Hauptsteuerschiebers 38 verbunden. Der Hauptsteuerschieber 38 ist ebenfalls vor dem Rückschlagventil 32 an die Arbeitsleitung 33 angeschlossen und mit der Rücklaufleitung 36 verbunden. In seiner in der Zeichnung dargestellten Endstellung ist durch den Hauptssteuerschieber 38 die Arbeitsleitung 33 mit der Rücklaufleitung 36 über eine Drosselstelle verbunden. In der anderen Endstellung des Hauptsteuerschiebers 38 ist die Arbeitsleitung 33 von der Rücklaufleitung 36 getrennt. In der zweiten Stellung des Vorsteuerglieds 35 ist die Leitung 34 gesperrt und der Steuerkanal 37 mit der Rücklaufleitung 36 verbunden. Mit dem Vorsteuerglied 35 ist noch ein Senkventil 39 mechanisch betätigbar. Das Senkventil 39 ist hinter dem Rückschlagventil 32 an die Arbeitsleitung 33 angeschlossen und mit der Rücklaufleitung 36 verbunden. Ein Überdruckventil 36' ist als Sicherheitsventil für die Anlage zwischen die Förderleitung 21 und die Rücklaufleitung 36 geschaltet. Zwischen dem Hubzylinder 17 und dem Senkventil 39 ist in der Arbeitsleitung 33 eine einstellbare Drossel 40 angeordnet. Hinter dieser Drossel zweigt von der Arbeitsleitung 33 eine erste Steuerleitung 41 ab und führt zu einer Ausnehmung 43 am Ende einer ersten Bohrung 42 im Gehäuse 25 der Drucksteuervorrichtung 26. An ihrer Mündung ist die erste Steuerleitung zu einem Raum 44 erweitert, der von einem als Tauchkolben ausgebildeten Schließkörper 48 eines Druckfühlers 45 durchdrungen ist. Der Schließkörper 48 ragt mit seinem Ende 46 in die erste Steuerleitung 41 und ist mit seinem Bund 47 in ihr gleitend und dichtend geführt. Ein kegelförmiger Abschnitt des Schließkörpers 48 ragt in die Ausnehmung 43 und sperrt den Raum 44 der ersten Steuerleitung 41 von der Ausnehmung 43 der ersten Bohrung 42 ab, wenn der Schließkörper 48 an seinem Sitz 44' anliegt. Der Druckfühler 45 hat an seinem in die Ausnehmung 43 ragenden Ende 49 einen Ansatz. Dieser Ansatz liegt an einem in die Ausnehmung 43 ragenden Ende eines Vorsteuerschiebers 50, der in der ersten Bohrung 42 gleitend und dichtend geführt ist. Mit einem Ansatz 51 an seinem anderen Ende ragt der Vorsteuerschieber 50 in eine Kammer 52 der ersten Bohrung 42, in der eine Druckfeder 53 untergebracht ist. Die Feder 53 liegt mit ihrem einen Ende am Ansatz 51 und mit ihrem anderen

_4<j Ende an einer aus dem Gehäuse 25 ragenden Einstellschraube 54 an, mit der die Spannung der Feder 53 einstellbar ist. In seinem Mittelteil besitzt der Vorsteuerschieber 50 eine Ausnehmung 55. Die erste Bohrung 42 ist noch mit zwei Ringnuten 56 und 57 versehen, die so angeordnet sind, daß in der in der Zeichnung dargestellten Schließstellung des Schließkörpers 48 der an ihm anliegende Vorsteuerschieber 50 die beiden Ringnuten 56 und 57 voneinander trennt und die Ringut 57 mit der Kammer 52 verbindet. Bei offenem Durchgang zwischen der ersten Steuerleitung 41 und der Ausnehmung 43 verbindet die Ausnehmung 55 des Vorsteuerschiebers 50 die Ringnuten 56 und 57 miteinander. Die Kammer 52 der Bohrung 42 ist von einem Rücklaufkanal 58 durchdrungen, der durch das Gehäuse 25 von der Flanschfläche 28 zur Flanschfläche 27 führt und an die Rücklaufleitung 36 angeschlossen ist. Über einen Rücklaufkanal 59 ist die Ausnehmung 43 der Bohrung 42 mit dem Rücklaufkanal 58 verbunden. Von der Ringnut 56 geht ein Kanal 60 des Gehäuses 25 zum Druckkanal 31. Schließlich führt noch von der Ringnut 57 eine eine Drossel 61 enthaltende zweite Steuerleitung 62 zu einer zweiten Bohrung 63 des Gehäuses 25 und mündet in deren eine Steuerkammer 64 bildendes eines Ende. Die zweite Bohrung 63 hat eine Ringnut 65, durch die der Druckkanal 31 führt, und an ihrem anderen Ende ist sie mit dem Rücklaufkanal 59 verbunden. In der zweiten Bohrung 63 ist ein hülsenförmiger Umschaltschieber 66 gleitend und

dichtend geführt. Er ist in seiner in der Zeichnung dargestellten einen Endlage mit seinem die Steuerkammer 64 begrenzenden Ende von einer Druckfeder 67 gegen einen Anschlag 68 in der Steuerkammer 64 gehalten. Die Druckfeder 67 ist so angeordnet, daß sie am mit dem Rücklaufkanal 59 verbundenen Ende der zweiten Bohrung 63 und am Ende einer Sackbohrung 69 im Umschaltschieber 66 anliegt. In der Nähe seines die Steuerkammer 64 begrenzenden Endes und im Bereich der Sackbohrung 69 hat der Umschaltschieber 66 noch eine Querbohrung 70 mit einer Feinsteuerphase 71, die so angeordnet ist, daß sie bei der Endlage des Umschaltschiebers 66 am Anschlag 68 außerhalb des Bereichs der Ringut 65 liegt.

An dem in der Zeichnung dargestellten Schlepper mit einer hydraulischen Krafthebeanlage 8 und einer Drucksteuervorrichtung 26 für einen konstanten Druck im Hubzylinder 17 ist der zweiachsige Anhänger 4 mit seiner Deichsel 3 und der an ihr fest angeordneten Stütze 5 über das Dreipunktgestänge 2, 6, 7, 10 bis 12 angelenkt. Dabei stützt sich der untere Lenker 6 mit seinem an der Stütze 5 angelenkten Ende an der Stütze 5 ab und überträgt einen Teil des Anhängergewichts auf das Fahrgestell 1 und somit auf die Antriebsachse des Schleppers. Um zu vermeiden, daß sich die Deichsel 3 verbiegt oder eines der Fahrzeuge angehoben wird, beispielsweise bei stark gekrümmter Fahrbahn, muß die vom unteren Lenker 6 auf die Stütze 5 und somit auf die Deichsel 3 wirkende Kraft möglichst konstant gehalten werden. Dieser Kraft an der Stütze 5 entspricht ein bestimmter Druck im Hubzylinder 17. Der gewünschte Druck im Hubzylinder 17, d. h. der Sollwert und somit auch das Maß der Raddruckverstärkung, werden vom Fahrer an der Einstellschraube 54 (F i g. 2) der Drucksteuervorrichtung 26 eingestellt. Die Drossel 40 in der Arbeitsleitung 33 wird ganz geöffnet, so daß in der ersten Steuerleitung 41 derselbe Druck wie im Hubzylinder 17 herrscht. Dann stellt der Fahrer das Vorsteuerglied 35 des Regelsteuergeräts 23 in die Stellung für Heben, in der die Leitung 34 gesperrt ist und der Steuerkanal 37 zwischen dem Vorsteuerglied 35 und dem Hauptsteuerschieber 38 an die Rücklaufleitung 36 angeschlossen ist. Auf den Hauptsteuerschieber 38 wirkt nun nur noch der Druck einer Feder, durch die er in seine zweite Endstellung gedruckt ist, in der die Verbindung von der Arbeitsleitung 33 zum Rücklauf 36 unterbrochen ist. Jetzt strömt alles von der Pumpe 20 geförderte Druckmittel in die Druckleitung 31 durch die an ihn angeschlossene Arbeitsleitung 33 und das Rückschlagventil 32 in den Hubzylinder 17 und schiebt den Hubkolben 16 aus dem Hubzylinder 17. Der Hubkolben 16 bewegt dabei über die Kolbenstange 15 und die Schwinge 14 die Hubwelle 10 und den auf ihr fest angeordneten Hubarm 11 entgegen dem Uhrzeigersinn. Bei dieser Schwenkbewegung wird die Hubstange 12 nach oben bewegt und drückt den an ihr am Ende 13 angelenkten unteren Lenker 6 mit seinem Ende gegen die Stütze 5 der Deichsel 3 des Anhängers 4. Gleichzeitig mit dem Druck im Hubzylinder 17 steigt auch der Druck in der ersten Steuerleitung 41 und an dem in die erste Steuerleitung 41 ragenden Ende 46 des Schließkörpers .48. Wird der Druck so hoch, daß seine auf den Schließkörper 48 und somit auf den Vorsteuerschieber 50 der Drucksteuervorrichtung 26 wirkende Kraft die Kraft der auf den Ansatz 51 des Vorsteuerschiebers 50 wirkenden Feder 53'übersteigt, so bewegt sich der Schließkörper.48 aus der ersten Steuerleitung 41 heraus; dabei hebt er sich von seinem Sitz 44' ab, und der Bund 47 bewegt sich in den Raum 44 hinein, so daß Druckmittel durch die mit der Arbeitsleitung 33 verbundene erste Steuerleitung 41 aus dem Hubzylinder 17 in die über den Rücklaufkanal 59 mit der Rücklaufleitung 36 verbundene Ausnehmung 43 abfließt.
Wenn der Schließkörper 48 den Vorsteuerschieber 50 entgegen der Kraft der Druckfeder 53 verschiebt, schließt der Bund zwischen der Ausnehmung 55 und dem Ansatz 51 des Vorsteuerschiebers 50 die Ringnut 57 und die mit ihr verbundene zweite Steuerleitung 62 von der vom Rücklaufkanal 58 durchdrungenen Kammer 52 ab. Dann verbindet die Ausnehmung 55 die Ringnut 57 mit der Ringnut 56. Von der Pumpe 20 in die Druckleitung 31 gefördertes Druckmittel gelangt nun auch durch den Kanal 60 über die Ringnuten 56 und 57 und die zweite Steuerleitung 62 in die Steuerkammer 64 und drückt entgegen der Kraft der Druckfeder 67 den Umschaltschieber 66 in das mit dem Rücklaufkanal 59 verbundene Ende der zweiten Bohrung 63. Dabei kommt zunächst die Feinsteuerphase 71 und dann die ganze Querbohrung 70 in den Bereich der Ringnut 65, so daß das von der Pumpe 20 in die Druckleitung 31 geförderte Druckmittel durch die Querbohrung 70, die Sackbohrung 69, die Kanäle 59 und 58 und die Rücklaufleitung 36 in den Druckmittelbehälter 18 abfließen kann. Es gelangt nun solange kein Druckmittel mehr zum Hubzylinder 17, bis der Druck im Hubzylinder 17 wieder unter den eingestellten Sollwert gesunken und der Schließkörper 48 über den Vorsteuerschieber 50 von der Feder 53 wieder in seine Schließstellung bewegt ist. Dann hat der Vorsteuerschieber auch wieder die beiden Ringnuten 56 und 57 voneinander getrennt und die mit der Steuerkammer 64 verbundene Ringnut 57 über den Ansatz 51 des Vorsteuerschiebers 50 an die Kammer 52 mit dem Rücklaufkanal 58 angeschlossen. Dadurch wird die Steuerkammer 64 wieder drucklos, und die Druckfeder 67 schiebt den Umschaltschieber 66 wieder in die Steuerkammer 64 bis in seine Endlage am Anschlag 68. Die Querbohrung 70 mit der Feinsteuerphase 71 ist wieder aus dem Bereich der Ringut 65 und der Druckleitung 31 geschoben, so daß alles von der Pumpe 20 geförderte Druckmittel wieder in den Hubzylinder 17 gelangt.

Die vom Regelsteuergerät 23 getrennt im Gehäuse 25 untergebrachte Drucksteuervorrichtung 26 ist einfach im Aufbau, läßt sich in einfacher Weise an ein vorhandenes Regelsteuergerät anbauen und arbeitet schnell und zuverlässig. Außerdem wird gleich, wenn der Schließkörper 48 aus seiner Schließstellung geschoben wird, der Druckmittelzulauf zum Hubzylinder 17 durch den Umschaltschieber 66 unterbrochen und das Druckmittel drucklos in den Druckmittelbehälter 18 zurückgeführt, so daß das Druckmittel sich nicht erwärmt.

Soll eine hydraulische Krafthebeanlage in der üblichen Weise abhängig von Zugkraft- und Lageeinfluß eines angehängten Geräts gesteuert werden, so wird an der Einstellschraube 54 der Drucksteuervorrichtung 26 ein Maximaldruck für das öffnen des Druckfühlers 45 eingestellt, der über dem Nenndruck der hydraulischen Anlage liegt. Die Drucksteuervorrichtung 26 wirkt dann als Sicherheitsventil für die Krafthebeanlage.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Krafthebeanlage für Anhänger oder Geräte ziehende Schlepper mit einer Pumpe, einem Hubzylinder, einem Regelsteuergerät zum Heben und Senken des gezogenen Geräts, den zugehörigen Druck-, Arbeits- und Rücklaufleitungen und einer Drucksteuervorrichtung zum Steuern des Drucks im Arbeitszylinder auf einen Sollwert, die einen Druckfühler mit einem Schließkörper hat, der in einer von der zum Hubzylinder führenden Arbeitsleitung abzweigenden und mit dem Rücklauf verbindbaren ersten Steuerleitung angeordnet ist und bei Überschreiten des Solldrucks Druckmittel aus der Steuerleitung durchtreten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (48) des Druckfühlers (45) an einem federbelasteten Vorsteuerschieber (50) anliegt, der in eine Verbindung zwischen einer Druckleitung (31) und dem Rücklauf (36) geschaltet ist und an den eine zweite Steuerleitung (62) heranführt, die mit einer einem Umschaltschieber (66) zugeordneten Steuerkammer (64) verbunden ist, daß der Vorsteuerschieber (50) von einer Feder (53), am Druckfühler (45) anliegend, in einer Ausgangsstellung gehalten ist, in der er die Steuerleitung (62) mit dem Rücklauf (36) verbindet und die Druckleitung (31) absperrt und vom Druckfühler (45) in eine Arbeitsstellung verschiebbar ist, in der er die Druckleitung (31) mit der zweiten Steuerleitung (62) verbindet und letztere vom Rücklauf (36) trennt, und daß der Umschaltschieber (66) mit Hilfe des Druckes in der Steuerkammer (64) in seine zwei Endlagen zu bringen ist, in deren einer die Druckleitung (31) mit dem Regelsteuergerät (23) und in deren anderer die Druckleitung (31) unabhängig vom Verstellen des Regelsteuergeräts (23) mit dem Rücklauf (36) verbunden ist.

2. Krafthebeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (48) des Druckfühlers (45) als Tauchkolben ausgebildet ist. der mit seinem einen Ende (46) in die erste Steuerleitung (41) und mit seinem anderen Ende (49) in eine mit dem Rücklauf (36) verbundene Ausnehmung (43) einer den Vorsteuerschieber (50) aufnehmenden Bohrung (42) ragt.

3. Krafthebeanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckmittel von der Pumpe (20) zum Regelsteuergerät (23) führende Druckleitung (31) von einer den Umschaltschieber (66) aufnehmenden Bohrung (63) durchdrungen ist, und daß ein Rücklaufkanal (59) mit dem der Steuerkammer (64) abgewandten Ende der Bohrung (63) und den beiden der Ausnehmung (43) bzw. der Kammer (52) zugeordneten Enden der Bohrung (42) des Vorsteuerschiebers (50) verbunden ist.