DE1557773B2 - Regeleinrichtung fur die hydrau lisch betätigte Hebevorrichtung eines Ackerschleppers Ausscheidung aus 1482477 - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für die hydraulisch betätigte Hebevorrichtung eines Ackerschleppers mit einem Arbeitszylinder zum Heben und Senken der Unterlenker, insbesondere einer Dreipunktanhängung, bei dem ein Hauptsteuerventil zwischen dem Arbeitszylinder und einer Druckmittelquelle mit Hochdruck- und Niederdruckseite angeordnet ist, welches einen Ventilkörper aufweist, der aus einer Stellung, in der die Hochdruckseite mit dem Arbeitszylinder verbunden ist, über eine Stellung, in der der Arbeitszylinder gegenüber beiden Seiten der Druckmittelquelle gesperrt ist, in eine Stellung verschiebbar ist, in der der Arbeitszylinder mit der Niederdruckseite in Verbindung steht.

Bei einer bekannten Regeleinrichtung für die hydraulisch betätigte Hebevorrichtung eines Ackerschleppers mit Arbeitszylinder sind zwei parallelgeschaltete Sperrventile den Druckmittelleitungen zwischen Hauptsteuerventil und Arbeitszylinder zugeordnet und werden über zwei getrennt verstellbare Steuerventile betätigt. Die Sperrventile dienen dazu, die beiden Leitungen des Arbeitszylinders abwechselnd mit der Hochdruck- bzw. der Niederdruckseite einer Druckmittelquelle zu verbinden bzw. beide abzusperren. Dadurch soll erreicht werden, daß wahlweise die Druckmittelquelle im Leerlauf arbeiten, das Arbeitsgerät gehoben und gesenkt und auch in vorbestimmter Stellung festgelegt werden kann (vgl.

deutsche Patentschrift 917 394). Bei dieser Anordnung können beim Senken die Hochdruckflüssigkeit ungehindert zu- und die Niederdruckflüssigkeit ungehindert abströmen.

Bei einer anderen Regeleinrichtung für die hydraulisch betätigte Hebevorrichtung eines Ackerschleppers mit Arbeitszylinder ist ein durch ein Zugkraft-Führelement gesteuertes Hauptventil vorgesehen, mit dessen Hilfe die Hebevorrichtung betätigt werden kann. Um die Hebevorrichtung unabhängig von der Zugkraft heben und senken zu können, wird das Zugkraft-Führelement abgeschaltet und das Hauptsteuerventil voll geöffnet, so daß der volle Druck auf den Arbeitszylinder zur Wirkung kommt. Auf der Druckseite der Druckmittelquelle sind weitere Ventile angeordnet, die dazu dienen, die Druckmittelquelle automatisch abzusperren, wenn die Hebevorrichtung eine vorbestimmte maximale Endstellung erreicht hat. Ein weiteres Ventil bestimmt die Größe des Druckes auf der Niederdruckseite (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 162 120). Bei dieser bekannten Anordnung wird der volle Druck auf der Hochdruckseite der Druckmittelquelle über den Arbeitszylinder wirksam, während für das Absenken die Verbindung zwischen dem Arbeitszylinder und der Niederdruckseite vollständig freigegeben wird.

Bei einer anderen bekannten Regeleinrichtung sind Ventile vorgesehen, die durch Druckänderungen im Arbeitszylinder gesteuert werden und selbsttätig die Wiederherstellung und Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Druckes im Arbeitszylinder bewirken. Hierzu ist der Hochdruckseite ein Rückschlagventil zugeordnet, während vom Druck im Arbeitszylinder gesteuerte Umgehungsventile vorgesehen sind, die bei dem eingestellten Druck im Arbeitszylinder einen Überlauf zur Niederdruckseite ermöglichen, beim Absinken des Druckes im Arbeitszylinder jedoch den Druck der Hochdruckseite voll zum Arbeitszylinder leiten (vgl. deutsche Auslegeschrift 1084 071). Um die Hebevorrichtung willkürlich betätigen zu können, wird das eine Umgehungsventil manuell verstellt, so daß das Rückschlagventil schließt und der Hebevorrichtung der volle Druck der Hochdruckseite zur Verfügung steht. Zum Absenken wird entsprechend die Hebevorrichtung sofort voll mit dem Druck der Niederdruckseite in Verbindung gebracht.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer Regeleinrichtung der eingangs näher bezeichneten Art erhebliche Schwierigkeiten dadurch auftreten, daß die Arbeitsweise der Regeleinrichtung durch das Gewicht des z. B. an die Dreipunktanhängung angehängten Gerätes beeinflußt wird. Durch dieses Gewicht wird die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels sowohl auf der Hochdruckseite als auch der Niederdruckseite beeinflußt, so daß sich die Heb- und Senkgeschwindigkeiten bei variierendem Gewicht erheblich verändern können. Die dabei auftretenden Beschleunigungen an den Unterlenkern können leicht zu einer Beschädigung oder Zerstörung des angehängten Gerätes führen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ausgehend von der eingangs näher bezeichneten Regeleinrichtung diese so weiterzubilden, daß die aufgezeigten Schwierigkeiten vermieden werden und die Arbeitsweise der Re-

geleinrichtung von dem Gewicht des angehängten Gerätes od. dgl. unabhängig wird, so daß die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung des angehängten Gerätes weitgehend ausgeschaltet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Hochdruckseite bzw. der Niederdruckseite der Druckmittelquelle einerseits und dem Hauptsteuerventil andererseits jeweils ein durch das Druckmittel betätigbares, den Druckabfall im Hauptsteuerventil konstant haltendes Regelventil geschaltet ist. Diese Anordnung gestattet es, die Strömung des Druckmittels zu der oder von der Hebevorrichtung in Abhängigkeit von dem die Hebevorrichtung belastenden Gewicht zu regeln, und zwar zu jeder Zeit so, daß die Unterlenker unabhängig von dem Gewicht des Gerätes stets ausreichend langsam und sacht angehoben oder abgesenkt werden können. Damit wird eine Beschädigung oder gar Zerstörung des angehängten Gerätes zuverlässig vermieden.

Mit besonderem Vorteil weisen das Hochdruckregelventil und das Niederdruckregelventil je einen Schieber auf, der zwischen einer Offen- und einer Sperrstellung bezüglich der Strömung zwischen Hauptsteuerventil und der Hochdruck- bzw. der Niederdruckseite der Druckmittelquelle verschiebbar ist, wobei die entgegengesetzten Enden des Schiebers in Strömungsverbindung mit dem Arbeitszylinder einerseits und dem Einlaß bzw. dem Auslaß des Hauptsteuerventils andererseits stehen und der Schieber in Richtung auf seine Offenstellung mittels einer den gewünschten Druckabfall bestimmenden Feder vorgespannt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ackerschleppers mit angehängtem Arbeitsgerät, dessen hydraulisch betätigte Hebevorrichtung mit einer Regeleinrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung der neuen Regeleinrichtung,

F i g. 3 und 4 jeweils Schnitte im größeren Maßstabe durch Regelventile der neuen Regeleinrichtung.

Bei der Darstellung nach Fig. 1 ist das dem Betrachter zugewandte hintere Rad des Ackerschleppers abgenommen wiedergegeben, um die Zeichnung zu vereinfachen.

. Der dargestellte Ackerschlepper weist eine Dreipunktanhängung für das angehängte Gerät auf. Diese weist einen Oberlenker 16 und zwei Unterlenker 15 auf. Die Unterlenker 15 können durch zwei Arbeitszylinder 18 angehoben und abgesenkt werden. Die Arbeitszylinder 18 sind jeweils mit ihren unteren Enden am Getriebegehäuse 17 des Ackerschleppers angelenkt, während ihre oberen Enden jeweils an einem Arm von zwei Hubarmen 19 angreifen. Die beiden Hubarme 19 sind über eine Hubwelle 20 miteinander verbunden, die ihrerseits im Getriebegehäuse 17 drehbar gelagert ist. Hubarme 19 greifen einerseits an den Unterlenkern 15 und andererseits an einem anderen Arm der Hubarme 19 an. Zwischen den Arbeitszylindern 18 und einer Druckmittelquelle 45 ist die neue Regeleinrichtung angeordnet, deren Aufbau in F i g. 2 näher in perspektivischer Darstellung wiedergegeben ist. Fig. 2 läßt zunächst das eine Ende einer von zwei am Deckel des Getriebegehäuses 17 befestigten Blattfedern erkennen, mit denen der Oberlenker 16 über eine Stange 27 fest verbunden ist. Auf den Oberlenker 16 wirkende Druckkräfte biegen das untere Ende der Federn 23 im Gegenuhrzeigersinn aus, während an der Dreipunktanhängung angreifende Zugkräfte ein Ausbiegen der Enden der Blattfedern 23 im Uhrzeigersinn bewirken.

Die Regeleinrichtung weist ein Hauptsteuerventil 35 mit einem Ventilgehäuse 36 und einem darin schiebbar geführten Ventilschieber 37 auf. Das Hauptsteuerventil ist zwischen den Arbeitszylindern 18 und der Druckquelle 45 angeordnet, welche eine Hochdruckseite und eine Niederdruckseite aufweist. Das Gehäuse des Hauptsteuerventils weist entsprechend eine Niederdruckkammer 38 und eine Hochdruckkammer 43 auf. Die Niederdruckkammer 38

^X5 steht über Leitung 39 mit dem Sumpf 40 der Druckmittelquelle und die Hochdruckkammer 43 über Leitung 44 mit der Hochdruckseite der Druckmittelquelle 45 in Verbindung. Eine zwischen den beiden Kammern liegende weitere Kammer 41 des Haupt-Steuerventils steht über Leitung 42 mit den beiden Arbeitszylindern 18 in Verbindung. Eine Bewegung des Ventilschiebers 37 nach links in Fig. 2 verbindet die Hochdruckkammer 43 über die Kammer 41 mit den Arbeitszylindern, so daß die Hebevorrichtung die Unterlenker 15 anhebt. Eine entgegengesetzte Bewegung des Ventilschiebers 37 verbindet die Arbeitszylinder 18 über die Kammer 41 mit der Niederdruckkammer 38, so daß die Unterlenker 15 abgesenkt werden. In der in F i g. 2 gezeigten Mittelstellung des Ventilschiebers 43 ist die mit den Arbeitszylindern 18 verbundene mittlere Kammer 41 des Hauptsteuerventils sowohl gegenüber der Hochdruckkammer 43 als auch gegenüber der Niederdruckkammer 38 abgesperrt, so daß die Arbeitszylinder die Unterlenker 15 in der eingestellten Höhenlage halten. Es sei noch ergänzt, daß der Ventilschieber 37 in Richtung auf die Stellung, in der die Arbeitszylinder mit der Hochdruckseite verbunden sind, durch eine Feder vorgespannt ist.

Der Niederdruckleitung 39 und der Hochdruckleitung 44 sind jeweils ein Niederdruck-Regelventil 55 und ein Hochdruck-Regelventil 56 zugeordnet. Diese sind beide in einem gemeinsamen Ventilgehäuse 36' angeordnet.

Das Niederdruck-Regelventil 55 weist einen hohl ausgebildeten Schieber 57 auf. In dem Gehäuse sind eine sich in das Innere des Schiebers 57 öffnende Auslaßkammer 58, eine über die Leitung 39 mit dem Sumpf 40 in Verbindung stehende Kammer 59 und eine Kammer 60 angeordnet, welch letztere über eine Leitung 61 mit der mit den Arbeitszylindern 18 in Verbindung stehenden Kammer 41 des Hauptsteuerventils 35 in Verbindung steht. Eine Druckfeder 62 spannt den Schieber 57 in Richtung auf die Kammer 60 vor, und zwar entgegen dem in dieser Kammer herrschenden Druck. Die in die Kammer 60 eingeschraubte Kappe 63 einerseits und die mit Hilfe einer unteren Kappe 65 unterstützte Stange 64 andererseits dienen zur Begrenzung der Schieberbewegung. Der hohle Schieber 57 weist mehrere in.Umfangsrichtung verteilte Öffnung 66 auf, welche für eine Verbindung der mit dem Sumpf verbundenen Kammer 59 und der mit der Leitung 39 verbundenen Kammer 58 sorgen, wenn der Schieber 57 seine obere Stellung einnimmt und an der Kappe 63 anliegt. In seiner unteren Stellung, in der der Schieber 57 an der Stange 64 anliegt, sind die Öffnungen 66 verschlossen.

Die Arbeitsweise ist folgende: Wenn die Kraft der

Feder 62 und der Druck der Flüssigkeit in der Kammer 58 den Druck der Flüssigkeit in der Kammer 60 überwinden, also gemeinsam stärker als der Druck in den Arbeitszylindern 18 ist, dann verschiebt sich der Schieber 57 nach oben und das Niederdruck-Regelventil 55 Öffnet. Es schließt erneut, wenn der Druck in den Arbeitszylindern und damit der Druck in der Kammer 60 die Kraft der Feder 62 und den Druck in der Niederdruckkammer 38 des Hauptsteuerventils 35 überwindet. Auf diese Weise gewährleistet das Niederdruck-Regelventil 55 das Abströmen des Druckmittels durch das Hauptsteuerventil 35 nur bei oder unterhalb eines Druckabfalls, der durch die Kraft der Feder 62 bestimmt wird, da sich die Drücke in den Leitungen 39 und 61 aufheben. Wenn der Druckabfall in Auslaßrichtung des Hauptsteuerventils 35 größer als die Kraft der Feder 62 ist, wird der Schieber 57 verschoben und der Abfluß des Druckmittels verhindert. Der Druck in der Kammer 38 steigt dann so lange an, bis die Druckdifferenz unter den von der Feder 62 bestimmten Wert fällt, worauf das Niederdruck-Regelventil 55 wieder öffnet und das Druckmittel mit der gewünschten Größe des Druckabfalles über das Hauptsteuerventil 35 abfließen läßt.

Das Hochdruck-Regelventil 56 ist, wie die Fig. 2 und 4 zeigen, ähnlich wie das Niederdruck-Regelventil 55 ausgebildet. Auch das Hochdruck-Regelventil 56 weist einen hohlen Schieber 67 auf, der zwischen drei in axialer Richtung versetzt angeordneten Kammern verschiebbar ist. Das Hochdruck-Regelventil weist eine über die Leitung 44 mit der Hochdruckkammer 43 des Hauptsteuerventils 35 verbundene Kammer 68, eine mit der Druckseite der Druckmittelquelle 45 verbundene Kammer 69 sowie eine Kammer 70 auf, die mit der Kammer 60 des Niederdruck-Regelventils und über die Leitung 61 mit der mit den Arbeitszylindern 18 in Verbindung stehenden Kammer 41 des Hauptsteuerventils 35 in Verbindung steht. Eine Druckfeder 71 in der Kammer 70 sucht den Schieber 67 nach unten zu drücken, und zwar gegen den Druck in der Kammer 68. Eine untere Kappe 72 bildet einen unteren Begrenzungsanschlag und eine durch eine obere Kappe 74 gehaltene Stange 73 einen oberen Begrenzungsanschlag für den Schieber 67. Der Schieber weist mehrere in Umf angsrichtung verteilte Öffnungen 75 auf, welcher die Kammern 68 und 69 miteinander verbindet, wenn der Schieber seine untere Stellung einnimmt. In der oberen Stellung des Schiebers 67 ist diese Verbindung der Kammern geschlossen.

Die Arbeitsweise des Hochdruck-Regelventils ist folgende: Wenn die Kraft der Feder 71 und der Druck des Druckmittels in der Kammer 70 den Druck in der Kammer 68 übersteigen, dann wird der Schieber 67

^X5 nach unten geschoben und das Hochdruck-Regelventil öffnet. Es schließt erneut, wenn der Druck in der unteren Kammer 68 sowohl die Kraft der Feder 71 als auch den Druck in den Arbeitszylindern 18, d. h. den Druck in der Kammer 70, überwindet. Das Hochdruck-Regelventil 56 gestattet damit einen Zustrom von Druckmittel durch das Hauptsteuerventil 35 in , Richtung auf die Arbeitszylinder 18, wenn der Druck- \ abfall, der durch die Feder 71 bestimmt wird, einen vorbestimmten Wert erreicht oder diesen unterschreitet. Ist die Druckdifferenz dagegen größer, dann wird der Schieber 67 in die Sperrstellung verschoben und die Strömung unterbrochen. Der Druck in der Hochdruckkammer 43 des Hauptsteuerventils fällt dann so lange ab, bis die Druckdifferenz wieder unter den durch die Feder 71 vorbestimmten Wert abgesunken ist. Danach setzt die Strömung wieder ein, und zwar unter dem vorbestimmten Druckabfall.

Damit besteht die Wirkung des Hochdruck-Regelventils und des Niederdruck-Regelventils 56 bzw. 55 darin, das Hauptsteuerventil zu einer Arbeitsweise zu zwingen, die unabhängig davon ist, ob leichtere oder schwerere Lasten von der Hebevorrichtung betätigt werden müssen und unabhängig davon, ob kleinere oder größere Druckmittelmengen in dem hydraulisehen System des Ackerschleppers verbraucht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für die hydraulisch betätigte Hebevorrichtung eines Ackerschleppers mit einem Arbeitszylinder zum Heben und Senken der Unterlenker, insbesondere einer Dreipunktanhängung, bei dem ein Hauptsteuerventil zwischen dem Arbeitszylinder und einer Druckmittelquelle mit Hochdruck- und Niederdruckseite angeordnet ist, welches einen Ventilkörper aufweist, der aus einer Stellung, in der die Hochdruckseite mit dem Arbeitszylinder verbunden ist, über eine Stellung, in der der Arbeitszylinder gegenüber beiden Seiten der Druckmittelquelle gesperrt ist, in eine Stellung verschiebbar ist, in der der Arbeitszylinder mit der Niederdruckseite in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hochdruckseite bzw. der Niederdruckseite der Druckmittelquelle (40) einerseits und dem Hauptsteuerventil (35) andererseits jeweils ein durch das Druckmittel betätigbares, den Druckabfall im Hauptsteuerventil konstant haltendes Regelventil (56 bzw. 55) geschaltet ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Hochdruckregelventil (56) und Niederdruckregelventil (55) je einen Schieber (67 bzw. 57) aufweisen, der zwischen einer Offen- und einer Sperrstellung bezüglich der Strömung zwischen Hauptsteuerventil (35) und der Hochdruck- bzw. der Niederdruckseite der Druckmittelquelle (40) verschiebbar ist, wobei die entgegengesetzten Enden des Schiebers in Strömungsverbindung mit dem Arbeitszylinder (18) einerseits und dem Einlaß bzw. Auslaß des Hauptsteuerventils andererseits stehen und der Schieber in Richtung auf seine Offenstellung mittels einer den gewünschten Druckabfall bestimmenden Feder (71 bzw. 62) vorgespannt ist.