DE1600770C - Steuereinrichtung fur hydraulische Hubwerke - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für hydraulische Hubwerke, insbesondere für an landwirtschaftliche Schlepper angeschlossene Arbeitsgeräte mit wahlweiser Umschaltmöglichkeit auf automatische oder manuelle Steuerung der Hub- und Senkbewegung, wobei während automatischer Steuerung ein als Regelkolben ausgebildeter, federbelasteter Steuerschieber, dessen eine Stirnfläche von der Druckflüssigkeit beaufschlagt wird, in Abhängigkeit einer Regelgröße verstellbar ist und wobei während manueller Steuerung auf den Steuerschieber ein willkürlich betätigbares Glied und ein zur Rückführung des Steuerschiebers vorgesehenes, von der Position des Hubwerkes abhängiges Organ einwirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Steuereinrichtung der eingangs genannten Art derart .'zu verbessern, daß sowohl bei manueller Steuerung als auch bei automatischem Betrieb eine von der Stellung des Hubwerkes abhängige Rückführung des Steuerschiebers erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die automatische Steuerung ein Vorsteuerschieber vorgesehen ist, der den Abfluß der Druckflüssigkeit aus einem mit dem Steuerschieber in Verbindung stehenden Arbeitsraum steuert und der durch das positionsabhängige Organ beeinflußbar ist. Dadurch, daß der für die automatische Steuerung dienende Vorsteuerschieber durch das positionsabhängige Organ beeinflußt wird, wird auch bei einer automatischen Steuerung, also dann, wenn das willkürlich betätigbare Glied ausgeschaltet ist, der Steuerschieber nicht nur in Abhängigkeit von der Regelgröße, sondern auch in Abhängigkeit von der Lage des Hubwerkes betätigt, so daß auch bei einer solchen automatischen Steuerung eine Positionsrückführung erfolgt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Vorsteuerschieber entgegen der Vorspannung einer sich gegen das positionsabhängige Organ abstützenden Feder von einem unter der Wirkung der Regelgröße stehenden Steuerglied verschiebbar. Bei dieser Ausführungsform wirkt somit das positionsabhängige Organ nicht unmittelbar auf den Vorsteuerschieber, sondern durch Veränderung der Lage des positionsabhängigen Organs wird eine Änderung der Vorspannung der den Vorsteuerschieber belastenden Feder erzielt, so daß eine gewisse Dämpfung der Positionsrückführung in gewünschtem Sinne erzielt wird.

Das willkürlich betätigbare Glied kann zweckmäßig abschaltbar ausgebildet sein, damit dieses bei automatischem Betrieb der Steuereinrichtung nicht die Bewegungen des Regelkolbens mitmacht.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das willkürlich betätigbare Glied eine an ihren Enden gelagerte, unter Vorspannung gewölbte Blattfeder, welche im Bereich zwischen ihren Auflagern am Steuerschieber angreift. Je nachdem, nach welcher Seite sich die Blattfeder wölbt, steht diese Blattfeder in oder außer Eingriff mit dem Steuerschieber, so daß eine leichte Abschaltung des von der Blattfeder gebildeten, willkürlich betätigbaren Gliedes ermöglicht wird. Die Pfeilhöhe der Wölbung der Blattfeder, welche für die Betätigung des Steuerschiebers ausgenutzt wird, kann erfindungsgemäß dadurch verändert werden, daß die Blattfeder an ihren Enden mit den Auflagern gelenkig verbunden ist und der Abstand der Auflager verändert wird. In diesem Falle kann die Pfeilhöhe der Wölbung von zwei Regelgrößen abhängig gemacht werden. Erfindungsgemäß ist hierbei eines der Auflager der Blattfeder mit einem Handhebel verbunden, wogegen das andere Auflager mit dem positionsabhängigen Organ verbunden ist. Bei einer solchen Ausführungsform kann die Pfeilhöhe der Wölbung der Blattfeder durch den Handhebel verändert werden, und es bewirkt auch eine Verstellung des positionsabhängigen Organs eine Änderung der Pfeilhöhe der Wölbung der Blattfeder, so daß beide Regelgrößen einander überlagert werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht.

■ F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Steuereinrichtung für hydraulische Hubwerke;

F i g. 2 zeigt ein abgewandeltes Detail der in F i g. 1 dargestellten Steuereinrichtung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird das hydraulische Druckmittel von einer Hydraulikpumpe 1 einem als Regelkolben ausgebildeten Steuerschieber2 zugeführt, welcher die Steuerung der Druckmittelzufuhr zum Hubzylinder, beispielsweise eines an einen Traktor angebauten Pfluges, bewirkt. In der Zeichnung ist dieser Regelkolben in der Mittellage dargestellt, welche der Neutralstellung entspricht. Der Arbeitsraum des nicht dargestellten Hubzylinders ist über eine Leitung 3 mit einer ringförmigen Steuerausnehmung 8 im Gehäuse 5 der Steuereinrichtung verbunden. Die Hydraulikpumpe 1 fördert das Druckmedium über eine Leitung 7 in eine ringförmige Steuerausnehmung 8 des Gehäuses 5. In der Leitung 3 ist ein Rückschlagventil 6 vorgesehen, das nur in Richtung von der Hydraulikpumpe 1 zum Hubzylinder öffnet und daher bei Überdruck im Arbeitsraum des Hubzylinders die Leitung 3 abschließt, as so daß der Hubkolben in seiner Stellung blockiert ist.

Der Steuerschieber 2 weist eine Steuerausnehmung 45 auf, welche die Steuerkanten 46 und 47 bildet. In einer Bohrung des Steuerschiebers 2, im folgenden Regelkolben 2 genannt, ist ein Kolbenschieber 48 angeordnet, der an seinem einen Ende durch eine Feder 49 belastet ist. Das dem Kolbenschieber 48 abgewendete Ende der Feder 49 ist gegen einen im Regelkolben 2 fixierten, geschlitzten Ring 50 abgestützt. Der Arbeitsraum 51 des Kolbenschiebers 48 ist über eine Bohrung 52 mit der Steuerausnehmung 45 verbunden, und die Steuerausnehmung 8 ist in der in der Zeichnung dargestellten Neutralstellung des Regelkolbens 2 über im Regelkolben angeordnete radiale Bohrungen 53, im Kolbenschieber 48 angeordnete radiale Bohrungen 54 und einer in axialer Richtung im Kolbenschieber 48 angeordneten Bohrung 55 mit dem Arbeitsraum 56 des Regelkolbens 2 verbunden. Ein anderer Arbeitsraum 57 des Regelkolbens 2 steht mit der Rückflußleitung 12 in Verbindung, und es ist in diesem Arbeitsraum eine den Regelkolben 2 belastende Feder 58 vorgesehen.

Weiterhin ist ein Senkventil 59 vorgesehen, welches in Schließrichtung durch eine Feder 60 belastet ist und durch einen mit dem Regelkolben 2 verbundenen Bolzen 61 bei einer Verschiebung des Regelkolbens 2 nach rechts in die Stellung »senken« geöffnet werden kann. Mit 62 ist das übliche Sicherheitsventil bezeichnet.

Wird der Regelkolben 2 entweder mechanisch oder hydraulisch entgegen der Kraft der Feder 58 nach links in die Stellung »heben« verschoben, so wird zunächst die Steuerkante 47 der Steuerausnehmung 45 die Steuerausnehmung 8 abschließen und hierauf die Steuerkante 46 der Steuerausnehmung 45 eine Verbindung des Arbeitsraumes 51 des Kolbenschiebers 48 mit dem Arbeitsraum 57 des Regelkolbens 2 und damit mit der Rückflußleitung 12 herstellen. Der Arbeitsraum 51 des Kolbenschiebers 48, welcher vorher über die Steuerausnehmungen 8 und 45 und die Bohrung 52 mit Druckmittel versorgt wurde, wird daher druckentlastet, so daß sich der Kolbenschieber unter der Wirkung der Feder 49 nach links verschiebt und die im Regelkolben 2 angeordneten radialen Bohrungen 53 abschließt. Dadurch erfolgt ein Druckanstieg in der Leitung 3 vor dem Rückschlagventil 6, so daß sich dieses von seinem Sitz abhebt und das Druckmittel in den Arbeitsraum des Hubkolbens gelangt, wodurch ein Ausheben des Pfluges bewirkt wird. Wird der Regelkolben 2 auf seiner in den Arbeitsraum 56 hineinragenden Stirnfläche druckentlastet, so kehrt er zunächst in seine in der Zeichnung dargestellte Neutrallage zurück, wodurch die Steuerkante 47 wieder die Verbindung der Steuerausnehmung 8 mit der Steuerausnehmung 45 öffnet, so daß in den Arbeitsraum 51 des Kolbenschiebers 48 wieder Druckmittel gelangt und dieser in seine Neutralstellung verschoben wird. Durch eine weitere Druckentlastung des Regelkolbens 2 erfolgt unter der Wirkung der Feder 58 eine Verschiebung desselben nach links in die Stellung »senken«, wodurch das Senkventil 59 geöffnet wird und ein Abfließen des Druckmittels aus dem Arbeitsraum des Hubzylinders in den Arbeitsraum 56 erfolgen kann.

Der Arbeitsraum 56 des Regelkolbens 2 ist über einen Vorsteuerschieber 63 mit dem Arbeitsraum 57 verbunden. Dieser Vorsteuerschieber ist in einer die beiden Arbeitsräume 56 und 57 miteinander verbindenden Bohrung angeordnet und weist eine Steuerausnehmung 64 auf, welche über radiale Bohrungen 65 mit einer axial im Vorsteuerschieber 63 angeordneten Bohrung 66 verbunden ist. Auf seiner einen Stirnfläche ist der Vorsteuerschieber 63 durch eine Feder 67 belastet, während auf die andere Stirnfläche des Kolbenschiebers ein mit einer Membrane 68 verbundener Stift 69 einwirkt. Die Membrane 68 wieder ist auf ihrer einen Seite durch eine Feder 70 belastet, während die andere Seite der Membrane durch ein durch eine Leitung 71 zugeführtes Druckmittel mit einem von einer Betriebsgröße abhängigen Druck beaufschlagt wird.

Im Arbeitsraum 56 ist ferner wieder ein durch einen Handhebel 43 willkürlich bedienbares Betätigungsorgan vorgesehen. Dieses Betätigungsorgan besteht bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform aus einem Keilstück 72, das auf einer durch den Handhebel 43 verdrehbaren Scheibe 73 exzentrisch angelenkt ist. In der strichliert dargestellten Lage liegt das Keilstück 72 einerseits an einem mit dem Regelkolben 2 verbundenen Bolzen 74 und andererseits an einem mit einem im Gehäuse 5 drehbar gelagerten Hebel 76 verbundenen Bolzen 75 an. Der Hebel 76 stellt das positionsabhängige Organ dar und wird durch ein in Abhängigkeit von der Position des Hubwerkes betätigtes Gestänge verschwenkt, wodurch die Betätigung des Hubwerkes automatisch begrenzt wird, so daß jeder Stellung des Handhebels 43 eine bestimmte Stellung des Hubwerkes bzw. des Pfluges entspricht. In dieser strichliert dargestellten Stellung des Keisltückes 72 erfolgt somit eine Verschiebung des Regelkolbens 2 nach links in die Stellung »heben« mechanisch durch Verschwenkung des Handhebels 43, und der Regelkolben 2 wird nach Beendigung des Hebevorganges durch die Feder wieder in seine Neutralstellung gedrückt, wobei die Verschiebung des Regelkolbens 2 nach links wieder durch das Keilstück 72 begrenzt wird. Für diese mechanische Betätigung ist es notwendig, daß sich im Arbeitsraum 56 des Regelkolbens 2 kein Druck aufbauen kann, welcher den Regelkolben 2 nach links

verschiebt. Es muß also der Vorsteuerschieber 63 die Verbindung des Arbeitsraumes 56 mit dem Arbeitsraum 57 freigeben. Eine Verschiebung des Vorsteuerschiebers 63 in diesem Sinne kann durch geeignete, nicht dargestellte mechanische Vorrichtungen erfolgen.

Soll der Regelkolben 2 hydraulisch gesteuert werden, so wird zunächst der Handhebel 43 in eine Lage verschwenkt, in welcher das Keilstück 72 die in der. Zeichnung voll ausgezogene Stellung einnimmt. In dieser Stellung liegt der Bolzen 74 nicht mehr am Keilstück 72 an, so daß das mechanische Betätigungsorgan außer Wirkung gesetzt ist. Wird nun die Membrane 68 durch einen veränderlichen, von einer Betriebsgröße abhängigen Druck beaufschlagt, so erfolgt dadurch eine Steuerung des aus dem Arbeitsraum 56 in den Arbeitsraum 57 und damit in die Rückflußleitung 12 abfließenden Druckmittels. Wird der die Membrane 68 beaufschlagende Druck geringer, so erfolgt durch die Verschiebung des Vorsteuerschiebers 63 eine Drosselung des aus dem Arbeitsraum 56 abfließenden Druckmittels, es entsteht also ein Druckanstieg in diesem Arbeitsraum, und der Regelkolben 2 wird in die Stellung »heben« verschoben. Erfolgt eine Drucksteigerung des die Membrane 68 beaufschlagenden Druckes, so wird der Vorsteuerschieber 63 durch die Feder 67 verschoben, wodurch über die Steuerausnehmung 64 eine Vergrößerung der aus dem Arbeitsraum 56 abgeführten Druckmittelmenge erfolgt. Die Rückstellung des Regelkolbens 2 erfolgt dann wie bei der mechanischen Betätigung durch die Feder 58.

Die Feder 67 ist nicht ortsfest abgestützt, sondern diese Feder 67 stützt sich gegen einen verschiebbar angeordneten Teil 77, dessen Stellung in Abhängigkeit von der Stellung des Hebels 76 abhängt. Es ist somit die Vorspannung der Feder 67 durch den das positionsabhängige Organ bildenden Hebel 76 veränderbar, wodurch wieder eine Positionsrückführung erfolgt und bei auf die Membrane 68 einwirkenden starken Druckschwankungen eine Dämpfung bei der Betätigung des Hubwerkes erzielt wird. Durch diese Anordnung entspricht somit jeder bestimmten Betriebsgröße bzw. jedem bestimmten, von dieser Betriebsgröße abhängigen, auf die Membrane 68 einwirkenden Druck eine bestimmte Position des Pfluges.

ίο In F i g. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform für die mechanische Betätigung der in F i g. 1 dargestellten Steuereinrichtung gezeigt. Die Betätigung erfolgt hier mittels einer Blattfeder 78, deren eines Ende exzentrisch in einer durch den Handhebel 43 verdrehbaren Scheibe 79 und deren anderes Ende exzentrisch in einer Scheibe 80 eingespannt ist, die das positionsabhängige Organ bildet. Die Scheibe 80 weist einen Nocken 81 auf, durch welchen entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei-

ao spiel die Stellung des verschiebbar angeordneten Teiles 77 verändert werden kann. Durch Verdrehung sowohl der Scheibe 79 als auch der Scheibe 80 kann somit der Abstand der beiden Enden der Blattfeder 78 verändert werden, so daß diese Feder 78 zwischen ihren Auflagern mehr oder weniger verbogen wird. Die Feder 78 wirkt wieder mit einem mit dem Regelkolben 2 verbundenen Bolzen 74 zusammen, wodurch eine Verschiebung dieses Regelkolbens entgegen der Kraft der Feder 58 erfolgt. Das keilförmige Verbindungsstück 72 kann durch diese Anordnung in Fortfall kommen. Bei der hydraulischen Betätigung des Regelkolbens 2 wird der Handhebel 43 in eine solche Lage verschwenkt, daß die Ausbauchung der Blattfeder 78 an der dem Bolzen 74 abgewendeten Seite erfolgt, so daß eine Verschiebung des Regelkolbens 2 durch hydraulische Betätigung durch die Feder 78 nicht behindert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für hydraulische Hubwerke, insbesondere für an landwirtschaftliche Schlepper angeschlossene Arbeitsgeräte mit wahlweiser Umschaltmöglichkeit auf automatische oder manuelle Steuerung der Hub- und Senkbewegung, wobei während automatischer Steuerung ein als Regelkolben ausgebildeter, federbelasteter Steuerschieber, dessen eine Stirnfläche von der Druckflüssigkeit beaufschlagt wird, in Abhängigkeit einer Regelgröße verstellbar ist und wobei während manueller Steuerung auf den Steuerschieber ein willkürlich betätigbares Glied und ein zur Rückführung des Steuerschiebers vorgesehenes, von der Position des Hubwerkes abhängiges Organ einwirkt, dadurch* gekennzeichnet, daß für die automatische Steuerung ein Vorsteuerschieber (63) vorgesehen ist, der den Abfluß der Druckflüssigkeit aus einem mit dem Steuerschieber (2) in Verbindung stehenden Arbeitsraum (56) steuert und der durch das positionsabhängige Organ (76, 80) beeinflußbar ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteuerschieber (63) entgegen der Vorspannung einer sich gegen das positionsabhängige Organ (76, 80) abstützenden Feder (67) von einem unter der Wirkung der Regelgröße stehenden Steuerglied (68) verschiebbar ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das willkürlich betätigbare Glied (72, 78) abschaltbar ausgebildet ist. .

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das willkürlich betätigbare Glied (78) eine an ihren Enden gelagerte, unter Vorspannung gewölbte Blattfeder ist, welche im Bereich zwischen ihren Auflagern am "Steuerschieber (2) angreift.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (78) mit ihren Enden an den Auflagern (79, 80) gelenkig verbunden ist und ihre Wölbung durch Veränderung des Abstandes der Auflager veränderbar ist.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Auflager der Blattfeder (78) mit einem Handhebel (43) verbunden ist, während das andere Auflager mit dem positionsabhängigen Organ (80) verbunden ist.