DE1557772A1 - Steuervorrichtung fuer das hydraulische System eines Ackerschleppers - Google Patents

Description

12 650 Tr.A.1

PATENTANWÄLTE DIPL.-INQ. F. THIELEKE DR.-INQ. R. DÖRING DIPL-PHYS. DR. J

BRAUNSCHWEIG - MÜNCHEN

J. FRlCKE

Massey-Ferguson Inc., 12 601 Southfield Road, Detroit 32, . Michigan/USA

"Steuer-vorrichtung für das hydraulische System eines Ackerschleppe

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für das hydraulische System eines Ackerschleppers.

Gegenstand der Erfindung ist eine Steuervorrichtung für-das hy-· draulische System eines ^ckerSchleppers mit unterenLenkern, einem hydraulischen Arbeitsglied zum Heben und.Senken dieser lenker und einer Druckflüssigkeitsquelle sowie einer Steuervorrichtung mit Steuerventilen, welche den Flüssigkeitsstrom· zwischen der Druc-kflüssigkeitsquelle und dem jLrbeitsglied beeinflussen, wobei das Stellerventil ein verschiebbares Ventilglied aufweist, welches -in unterschiedliche Lagen zum hydraulisehen Heben, Halten -und Absenken der unteren Lenker überführbar ist, wobei ein llüssigkeits-Stoßdämpfer mit dem Ventilglied verbunden, ist, um die Belegung dieses Ventilgliedes in beiden Pachtungen, d.h. aus der iialtestellung in die Hub- oder Absenkstellung, zu ■ dämpf en, und daß ein .Paar einstellbarer Steuerglieder vorgesehen sind,. j um die dämpfende Wirkung in den beiden jeweiligen BewegüngBrich- [.·. tunken unabhängig voneinander zu verändern<,

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Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten .; ^! Ackerschleppers ist in den Zeichnungen dargestellt*

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fig» 1 zeigt eine Seitenansicht eines mit einem Arbeitsgerät verbundenen Ackerschleppers, der mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten hydraulischen System ausgerüstet ist, v/obei das hintere Antriebsrad zur Verdeutlichung weggelassen ist*

Fig» 2 zeigt die gesamte Vorrichtung in schematischer Darstellung.

fig. 3 zeigt eine Schnittansicht lan s der Linie >-2 in Pig»4*

Pig» 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Pig. 3*

!ig« 5 zeigt eine vergrößerte b'chnittansicht des Hauptsteuerventile s.

Pig* 6 stellt eine Teilschnittansicht län^s der Linie 6-6 in Mg. 10 der.

Pig. 7 zeigt einen cichnict längs der jjinie 7-7 in Fig*6* Pig* 8 zeigt eine Teilschnittansicht län^-s der Linie 8-8 in Pig.6.

Pig* 9 stellt eine Teilschniütansieht längs der Linie 9-9 in Pig* 6 dar.

Pig.10 zeigt einen im 1-Iaßstab vergrößerten Schnitt länrs der Linie 10-10 in i!^lig»1.

Pig» 11 stellt einen im luaßstab geringfügig verkleinert en ¹Ie ilschnitt und eine Seitenansicht längs der Linie 11-11 in Pig. 10 dur.

In der Pig* 1 ist ein Ackerschlepper dargestellt, an welchen über die bekannten unteren Lenker 15 und den oberen Lenker 16 ein Pflug angebaut ist. Die unteren Lenker 15, von denen lediglich einer in Pig. 1 dargestellt ist, sind so angeordnet, daß sie von einem Paar hydraulischer Arbeitsglieder 18 gehoben werden

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'können. Die hydraulischen Arbeitsglieder 18 oindmit: ihren unteren Enden an: einem liinteren Getriebegehäuse 17 des Schleppers angelenkt, wahrend ihre oberen Enden an entsprechenden linden eines Hubarmpaares 19 angreifen* Die Hubarme 19 sind an einer Hubwelle 20 befestigt, die im"Getriebegehäuse 17 drehbar gelagert ist» lib er Hubs tätigen 21 sind die Hubarme 19 mit den unteren Lenkern verbunden. Die Zufuhr von hydraulischer Druckflüssigkeit zu den Ar be i-tß gliedern 18 bewirkt, daß sich diese in ihrer länge ausdehnen und "die'-Hub arme 19 nach oben geschwenkt v/erden.» wobei-das Hubgestände und damit auch der Pflug angehoben werden.

Bin Paar als einarmige Hebel ausgebildete Blattfedern 23ist am hinteren.Ende eines Deckels 30 befestigt. Der Deckel bildet ein Seil des Gehäuses 17 (s.Fig. 8 und 10). Der obere lenker'16 ist an den Blattfedern 23 mittels einer Stange 27 befestigt. Druckkräfte im oberen Lenker 16 lenken das untere Ende der federn bei Betrachtung 'der Pig, 8 im Ge^enuhrzeigei^Biiin aus und Zugki'äfte "bewiriten eine Auslenkung oder Vsrbiegung der unteren Enden der Blattfederii 23 im Uhrzeigersinn. JJie Stange 27 durchsetzt ein Paar siit Aussparungen versehener Begrenzunrspla^teri 31,'die "Ιΐι hintei'en G-ehauee 17 zwischen den unteren Enden der Federn befestigt sind uiiu die als begrenzende .anschlage für die Auslenkung der ]?eder unter den auf sie einv/irkenden Kräften, die ; der obere lenker 16 überträgt, '.varken* I

Die IfiUCkiljäGsie-Ic-iLtssuxuhr eu" den Arbeitsgliedern 18 -;d.rd mittels eines H'-iuptsteuerveiitiles 55 gesteuert. Dieses Hauptsueuerventil 35 is"C 121 .einer.-: 7 siiuilköxper 36 inneivli.^1 bdes ö-ehäuseaeekels 30

(s.irig. 4,5 una.10) ausgeiornt. Das Veiitil 35 ""eist einen ver-

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schiebbaren Ventilsehieber 37 auf, der sich zwischen einer Fiederdruckkammer .38 und einer Arbeitsdruckkammer 41 hin- und herbewegen kann. Die Hiederdruckkammer 38 ist über einen Kanal (s.auch Fig* 2) mit einem Tank 40 verbunden. Die jirbeitsdruckkammer 41 ist über eine Leitung 42 mit den Arbeitsgliedern 18 verbunden, während eine Hochdruckkammer 43 über einen Kanal 44 mit einer Pumpe 45 verbunden ist, die als Druckflüssigkeitsquelle dient. Eine Bewegung des Ventilschiebers 37 nach links oder in die Hubstellung bei Betrachtung der Fig* 9 ^φ· öffnet die : Hochdruckkammer 43 zur Arbeitsdruckkammer 41, so du,ß die Flüssigkeit, die von der Pumpe 45 gefördert wird, den Arbeitegliedern zugeführt wird. Auf diese Weise werden die unteren Lenker des Hubgestänges angehoben. Eine Bewegung des Ventilschiebers 37 nach rechts oder in die Absenkstellung öffnet die Hiederdruckkammer 38 zur Arbeitsdru.ckkammer 41, so daß Flüssigkeit aus den Arbeitsgliedern 18 über die Leitung 42 und den Kanal 39 zum l'ank 40 abgeleitet wird und sich das Kubgestänge absenkt. In der Mitteloder Haltestellung des Ventilschiebers 37, die in der Fig. 5 gezeigt ist, ist die Kammer 41 blockiert, und zwar durch den Ventilschieber, und die Flüssigkeit ist in den ^rbeitsgliedern eingeschlossen, so daß das Hubgestilnge in der eingenommenen Lage gehalten v/ird. Der Ventilschieber 37 wird in Richtung auf seine Hubs'üellung von einer Feder 46 gedruckt«

Ein Ablaß-Strömungsventil 55 und ein Einlaß-Strömungsventil 56 sind in die jeweiligen Kanäle 39 und 44 eingeschaltet, v/elche sich vom Haupt steuerventil 35 zum i'ank 40 und vom .Hauptsteuerventil 35 zur Pumpe 45 erstrecken (s»Fiw.2). Die Ventile 55 und sind im Ventilkörper 36 ausgeformt und bewirken eine Aufrecht-

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erhaltung des Druckabfalles über dem,Hauptsteuerventil 35 Unabhängig davon, wie groß die Strömungsgeschwindigkeit,"oder die Belastung der ArbeitSi,lieder 1.8 ist» Diese Ventile sind Gegenstand der korrespierenden Patentanmeldung »..»*»»*»»»«.*«*»**

Um eine weiche, glatte Arbeitsweise des Hauptsteuerventiles zu gewährleisten, ist eine Dämpfungsvorrichtung 80 (s.lPig. 2 und 6) vorgesehen, die die "Verschiebung des Ventilschiebers 37 in. beiden Richtungen dämpfend beeinflußt. Der Ventilschieber 37 wird gegen die Wirkung der Feder 46, und zwar durch die Ventilsteuerstange 81, verschoben, deren äußeres Ende am unteren linde eines Steuerhebels 82 angreift, der wiederum über einen Bolzen 83 an einem Anschlag 94 angreift, welcher einstückig mit dem Ventilkörper 36 ausgeformt ist. Die Dämpfungsvorrichtung 80 weist ein Paar Kolben und 85 auf, das gleitend in einem Zylinder 86 aufgenommen ist, der im Ventilkörper 36 ausgebohrt ist. Die Kolben sind mit einem Parallelogrammgestänge und über dieses mit dem Steuerhebel 82 verbunden.

Kolben 84 und 85 sind gleitend auf einer Stange 87 aufge-

nonmien und werden von jeweiligen leicht ausgebildeten Federn88 und 89 gegen einen Klipp 90 (s.I¹Xg*9) gedrückt, der in einer Aussparung im Zylinder 86 aufgenommen ist und eine Mi"ttel- öder. Heutrals teilung- der Kolben definiert. Das obere Ende der Stange 87 ist von einem doppelarinigen Hebel 91 angelenkt, welcher den. oberen Denker des Parallelogrammgestänges bildet» Der doppe!- armige Hebel umgibt Seitenlenker 92 und 93. Der lenker 92 lsi; am Anschlag 94 angelenkt, und der lenker 93 ist an einem f θ der:-»

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belasteten ΐ-förmig ausgebildeten zv/eiarmigen Hebel 96 angelenkt, der auf einem Bolzen 83 auf der Länge des Steuerhebels 82 aufgenommen ist. Er ist somit mit dem üteuerhebel 82 verbunden, und es wird erreicht,"daß die Hebel 82 und 96 gleichsinnig um den Bolzen 83 schwenken. Eine Feder 98 erstreckt sich zwischen den Hebeln 91 und 96 und nimmt das t/elenlcspiei im Parallelogrammgestange auf.

Eine Schwenkbewegung des Steuerhebels 82 wird durch das Parallelogrammgestänge, das aus den Lenkern 91-93 und 96 besteht, in eine lineare Bewegung der Steuerstange 87 übersetzt. Die Steuerstange trägt einen Ring 991 der an ihr zwischen den Kolben 84 und 85 mittels eines Stiftes befestigt ist. Eine Aufwärtsbewegung, der iJteuerstange 87 zieht daher den Kolben 34 über den Ring 99 nach oben und eine nach unten gerichtete Bev/egung der Stange schiebt den Kolben 85 wiederum über den Ring 99 im Zylinder 86 nach unten. Die Enden des Zylinders 86 sind über einen Kanal 101, der im Yentilkörper 36 atisgebildet ist, miteinander verbunden. Der Kanal 101 hat in seiner lütte einen Llittelkanal 102, der sich in den Zwischenraum im Bereich des Klipps 90 hin öffnet» Der Kanal 101 und der Zylinder 86 sind mit Öl gefüllt, so daß eine nach oben gerichtete Bewegung des Kolbens 84 und eine nach unten gerichtete Bewegung des Kolbens 85 einen Ülaustausch durch diesen Kanal 101 erzwingt, iane Ladeöffnung 101a öffnet sich in den Kanal 101 hinein, und zwar durch den Körper, und ist mit dem Flüssigkeitssystem verbunden, so daß der Kanal 101 und der Zylinder 86 mit Öl gefüllt bleiben»

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*^! Die kolben 84,85 sitzen lose auf der Stange 87, während der Ring 99 gegenüber den Kolben 84 gegen nach oben gerichtete Bewegungen der Stange und gegen den Kolben 85 gegen nach unten gerichtete Bewegungen der Stange festsitzt* Wenn eine Kraft auf die Stange 87 ausgeübt wird und diese aus ihrer neutralen Lage zu verdrängen sucht, dann wird die Geschwindigkeit der Bewegung der Stange und des zugehörigen Kolbens von der Strömungsgeschwindigkeit gesteuert,-die.sich daraus ergibt, wie schnell die,Flüssigkeit aus dem Zylinder 86 abfließen kann» Wenn Flüssigkeit aus dem Zylinder ausströmt, können sich die Stange und der Kolben bewegen, und die Bewegung kommt zum Erliegen, wenn keine Kraft mehr auf die "Stange ausgeübt wird» Wenn das Steuerventil 35 in die Neutralstellung zurückkehrt;, dann kehrt' die Stange 87 und der Ring 99 schnell in die Heutralsteilung zurück, wobei sich keine oder nur eine geringe Dämpfung ; einstellt und die zugehörigen Kolben langsam unter der ^raft der auf ihnen lastenden Federn ihre Ausgangslagen wieder einnehmen* Die aus gelenkten Kolben werden dabei von dem öl ge>* bremst, das unter atmosphärischem Druck auf der Ringseite -des Kolbens ansteht, ■ welches- eine größere Kraft als die jeweils leichteren Federn 88,89 und das umgebende Öl ausübt, als nach einer begonnenen Bewegung der Stange und des Ringes in Richtung auf die lieutralstellung. Dieses öl steht unter einem etwas geringeren als atmosphärischem Druck. Die aus gelenkten Kolben werden, gegen den Klipp 90 durch die Federn 88 oder 89 zurück*- gei'ührtV wenn zusätzliches Öl län^s der Stange 87 fließt und wenn Öl durch den Kanal 101 strömt, so daß die Druckdifferenz ausgeglichen wird.

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Die DämpfungsWirkung der Vorrichtung 80 wird hervorgerufen und geregelt, indem ein Paar Nadelventile 103 und 104 in den Kanal 101 beiderseits der mittleren Öffnung 102 (β.Fig.10) angeordnet ist. Die Nadeln der Ventile 103,104 sind von Stangen 105 und 106 getragen, welche in den Ventilkörper 36 eingeschraubt und in einer Platte 107 gelagert sind, die an einer kreisförmigen seitlichen Verlängerung 108 der Deckplatte 30 des Schleppergehcluses angeordnet ist. Die Stangen tragen Arme 109 und 110, die über Lenker 111' mit Kopfschrauben 112 verbunden sind. Die Kopfschrauben .112 sind verschiebbar in Schlitzen 113 aufgenommen. Die Schlitze befinden sich in einem Steuerdeckel 114 (s.3?ig. 11). Durch Lösen einer der Kopf schrauben 112 und Verschiebung derselben im zugehörigen Schlitz 113 können- die Arme 109 und 110 in ausgewählter V/eise verdreht werden, so daß durch die Schraubwirkung ein Vorschub oder ein Zurückziehen der Stangen 105 oder 106 erzielt wird." Dadurch -./er α en die zugehörigen Nadeln der Nadelventile 103»104 in entsprechender Weise verstellt. Die Kopfschrauben 112 stellen somit die Vorrichtung dar, mittels v/elcher die Öffnungen verändert werden können, die von den Nadelventilen gebildet werden. Somit läßt sich durch Betätigung der Kopf schrauben die Dämpfung, '.'eiche die Vorrichtung 80 bewirkt, einstellen und die iieweguno; des Vcvntilschiebers 37 in jeder der beiden Eeweguncsi-ichtungen auc der Neutrals teilung heraus beeinflussen.

Die Dämpfungsvorrichtung 80 mit den Kopfεehrt-üben 112 ermöglicht es dem Schlepperfahrer, Betriebs zubände zwischen äußerster Empfindlichkeit bis äußerster TJnempfindlichkeit im hydraulischen System einzustellen, da das --aupts-ceuervontil nicht

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schneller als durch die Vorrichtung 80 gestattet in Richtung auf die Hub- oder Absenkstellung bewegt werden kann. Die genaue Einstellung der Kopfschrauben kann schnell vom Schlepperfahrer bestimmt werden. Sie läßt sich ebenso schnell verändern, wenn unterschiedliche Gerätetypen am Schlepper angebaut, oder angehängt werden,oder wenn sich die Bodenbedingungen ändern. Ebenso läßt sich die Empfindlichkeit an besondere lastbedingungen im Zugkraftsteuersystem und Veränderungen an eine andere Arbeitsweise des Schleppers anpassen. . " . ^: -

Die Steuervorrichtung, welche -Gegenstand der korrespondierenden Patentanmeldung M 64 889. IIl/45ä ist, ist mit einem Zugkraft-Steuergestänge 115 ausgerüstet (s.Fig* 2). Dieses Gestänge . reagiert auf Zugkräfte im Hubgestänge und ist über eine Einwegverbindung mit dem Hauptsteuerventil 35 verbunden. Dieses Gestänge vermag den Venti-lschieber 37 gegen die Wirkung der leder 46 zu bewegen, · -

Die Steuervorrichtung des Schleppers ist auch mit einem lage-Steuergestänge 140 (s.Mg.2) ausgerüstet. Dieses Gestänge wird in Abhängigkeit von der Lage, welche das Hubgestähge jeweils einnimmt, betätigt. Das lage-Steuergestänge steht über eine Einwegverbindung mit dem Hauptsteuerventil in Verbindung und vermag dessen Ventilschieber 37 gegen die Kraft der. ieder 46 zu verschieben. ' ' . _

Die Steuervorrichtung des Ackerschleppers ist zusätzlich zu den Zugkraft- und lage-Steuergestanken noch mit einem .Drucksteuergestänge 160 ausgerüstet. Dieses Druckst euer ge stange weisii ein

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Drucksteuerventil 161 auf, das auf den Flüssigkeitsdruck anspricht, der in den Arbeitsgliedern 18 herrscht, und es ist so ausgebildet, daß es Flüssigkeit zu einem Stellglied 162 fördert, wenn der eingestellte Druck überschritten v/ird. Das Stellglied ist über eine EinwegverMndung mit dem Hauptsteuerventilschieber 37 verbunden, um diesen entgegen der Wirkung der Feder 46 (s.Fig.2) zu verschieben.

Ein einziger handbetätigter Steuerhebel 210 ist zur Steuerung des Zugkraft-Steuergestänges 115, des Lage-Steuergestänges und des Druck-Steuergest&nges 160 vorgesehen (s.insbes.Fig. 2 und 11), Der Hebel 210 ist in einem Deckel 114 der Steuerung verschwenkbar und mit einem Knopf 211 am oberen Ende ausgerüstet, der sich längs eines quadrantenartig ausgebildeten Teiles des Deckels 114 bewegt»

TJm eine Mehrfachsteuerung mit dera Handhebel 210 zu erreichtn* ist eine Kupplung vorgesehen, die es gestattet, den Hebel wahlweise mit dem Zugkraft-Steuerglied, der Lage-Steuerkurve und der Drucksteuerkurve zu verbinden.

Die im "Vorstehenden beschriebene Steuervorrichtung ist mit einem einzigen Handhebel ausgerüstet, der sowohl zum Einstellen und Wählen der Zugkraft- als auch Lage- als auch Druck-Steuerung dient» Das Steuersystem arbeitet glatt und leicht mit eine^r guten Empfindlichkeit und gewährleistet auch, daß der Schlepperfah'rer ein gefühlvolles Betätigen durchführen kann. Zugleich werden die Steuerungsvorgänge unter einheitlichen Bedingungen ausgeführt, die sogar dann einheitlich bleiben, wenn schwere

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Lasten zu handhaben-".sind, und große Ölmengen benötigt werden. Das System venaeidet plötzliche Schüttelbewegungeii des Hubgestänges und weist bei einfachem Aufbau eine Anordnung auf, die eine Wahl der geeigneten Empfindlichkeiten für das Heben und Senken des Gestänges gestattet.

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Claims (2)

15577^2 Pate η t a η s ρ r u ο h e

1. Steuervori^ichtuiig für das hydraulische oyetera eine;; jicke ■■,'.-^l e υ] je χ s mit unt .α-en xienkern und einem hydraulischen Arbeitslied üutü Heben- una ijenken dieser x/enker sowie eine,-üruciciTi-.: . si^kcitsquelie und wit einer oteuerun.-iivorx'icLuiui.,, welche Ventile auf—eist, die den J^lHBGigkeitsFtrom zwischen aer Ji¹Hl!.. oigkeitr-quelle und dem Arbeit;.-;:lieü beeinxiuboen, v die oteuerventileinricritunp ein verachieuburerj Ventil;.Iie.λ a.if-■veist, -olclieG unterscriiediiche ritoixun.fen üui ■ j.yui-aulißoiioii lieben, ^e^'ciialten und lenken der unteren Lenker tj.nne .men kanu, d a d u r c h gekennz-eic h η e t, daß ein i·'! ·".■.;■· ■.!:■.-keitö-.-^toJüdämpf r (80) mit aera Ventil ,lied (37) verbunden if-t, Uli die jjev-e^uiv dieses Yentii^liedet in beiden liicirüun..en, d.·... ctU:_ der iia.lteslitiiun,-';, in die Hub- oder, ^boenks üsj..:.un_L zu itünpfen, und daß ein .caar einiitellb ■ ν si· vcvUGi._oiiea&r (105,104) vor^e^eaen oina, um die a^;;:npi'enu:e \^riri..un._; in den beiden je- -/.•eiligen je.:ef.uii _sri eh tunken an^bhiui^ig voneinander ;-:u vei··-'^-

2 ο Vorrichtung n^cH Anspruch 1, d ^ α u r c h ge l·,. <.· η η 2 e i e Ii η e t, daß der i'lüssigkeits-otoisdämpfer (bü) eine j.iit dein Ventil(,lied (57) vji'ounciene jjijupferstände (67) und " einen ülgei'lillteii I>ärapfunrszylinder (06), der die btange (t*7) umgibt, aufv;eiet, und da Jr eine hydraulic ehe Vi-j-bindung (101) zwischen den iinäen dew Zylinders (8o) uud einen Paar kolben (84,85), dad in neu Zylinder (8b) auf ^enormen ist, vorbei, e hon ist j \;obei die utanje (87) über eine liinwei verbinduiif.· mit einem

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der Kolben (85): auf Be./egun^sn des Ventil^lieüea (37) in iLichtung ..lux die Hubsteilung und der andere KoIIden (84) über eine Sinwegverbindunij; atif Bewegungen des Ventilgliedes (37) in liiahtunr auf die A"b3eiikfjteilung anepricht₀ ■

.3 ο Vorrichtung nach-Anspruch 2 j d a d u r c h g e Ic- e η η ζ e i c hue t,. daß die einst el Haar en Dteuereletäente ein Paar li-idelveiitile (103» 104) sind, die* sich in-jeusils entaprecheriüe se^enülDerliegende Enden des Zylinders (86) öffnen und die einstellbar "sind,, "um den Flüssigkeitsstrom durch die Verbindung (101) zwischen den beiden.Enden des Zylinders (8ö) zu steuern. ■ ■ .

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