DE1928896C - Steuereinrichtung fur eine hydrauh sehe Kraftübertragung, insbesondere fur eine Schlepperhydraulik - Google Patents

Description

Die Erfindung betrillt eine Steuereinrichtung für eine hydraulische Kraftübertragung, insbesondere für eine Schlepporhydraulik mit einer Regelung für den Atemwiderstand und/odor für die Lage von Anbaugcrllten mit einem eine Kammer aufweisenden Hauptsteuerschieber, über den ein von einer Pumpe ZU einem Arbeitselemont, etwa einem Arbeitszylinder, führender Druckkanal cntlastbar ist, wobei die Kammer über eine Drossel mit dem Druckkanal verbundon ist und eine verschiebbare Entlastungsöfinung aufweist.

Durch das deutsche Patent I 176946 ist eine Steuereinrichtung der vorerwähnten Art bekanntgeworden, bei der der Hauptsteuerschieber geteilt und der eine Teil des Hauptsteuerschiebers in einer Sackbohrung »5 des anderen Teiles gelagert ist, wobei durch die Sackbohrung die Kammer gebildet wird. Der in der Sackbohrung gelagerte Teil des Hauptsteuerschiebers wirkt an seinem einen Ende mit dem SteuergestUnge der Arbeitswiderstands- und Lageregelung zusaim- ao men, während das gegenüberliegende Ende des zweiten Teils des Hauptsteuerschiebers durch eine Feder belastet ist. Ist der Steuerschieber so weit in das . Steuergerätegehäuse hineingeschoben, daß die EntlastungsöfTnung verschlossen ist, herrscht in der as Kammer über die Drossel Arbeitsdruck, und die beiden Schieberteile sind auseinandergedrückt. In diesein Fall ist die Fntlastungsöffnüng durch den zweiten Schieberteil nicht verschlossen. Wird der Schieber so weit aus dem Gehäuse herausbewegt, daß die Entlastungsöffnung freigegeben wird, so daß eine Undefinierte Stellung zwischen Heben und Neutral eintreten kann, wird die Kammer sofort entlastet, da durch die Drossel nicht ausreichend öl nachströmen kann. Die Schieberteile werden durch die Feder aufeinander zu bewegt, so daß der die Sackbohrung aufweisende und eine Entlastungssteuerkante tragende Schieberteil einen Sprung ausführt und eine mit dei Entlastungssteuerkante zusammenwirkende Entlastungsöllnung schnell öffnet. Ein entsprechende! Sprung tritt ebenfalls bei der Rückbewegung des Steuerschiebers, also beim Schalten von Neutral aiii Heben ein. Dabei muß erst der dem Sprung entsprechende Weg überwunden werden, bevor die Entlastungssteuerkante wieder mit der Entlastungsöffnung zusammenarbeiten kann. Bei einer derartigen Anordnung sind verhältnismäßig große Steuerwege des Schiebers im Neutralbercich erforderlich. Diese großen Steuerwege machen sich besonders bei langen Sicucrgcslängcn, die von den eigentlichen Impulsgebern der Arbeitswiderstand- und Lageregelung bis zum Steuerschieber führen, ungünstig bemerkbar, da hier sehr große Wege zurückgelegt werden müssen. Durch größere Wege erhöht sich automatisch die Stellkraft an den Impulsgebern, weil die Kraft der Feder der Impulsgeber mit der Länge der Wege zunimmt. Daclurch wird ein erheblicher Leistungsaufwand benötigt. Bei der Sprungbcwcgung des einen, größeren Teil des Schiebers entstehen in der mit dem Schieberteil verbundenen Ölleitung .Schwingungen, die sich auf die Steuerung nachteilig bemerkbar machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung zu .schallen, die ebenfalls keine uiuld'inierte Zwischenslelhing zwischen Heben und Neutral 11111I zwischen Neutral und Heben gestattet und darüber hinaus hei möglichst geringen Slcllkrüiten einen .ehr kleinen Neutralweg aufweist. Außerdem sullen Schwingungen in ckr Hydraulik vermieden werden.

Die Aufgabo wird gemltß der Erfindung dadurch gelüst, daß die. Kammer im Hauptsteuerfcchieber durch eine weitere öffnung mit dem Druckkanal in Verbindung steht und in der Kammer ein federbclasteler Schieber angeordnet ist, der in einer Endstollung diesfc öffnung verschließt und sie in einer zweiten Endstellung mit der Entlastungsöltnung verbindet.

Durch diese Maßnahme führt nunmehr der in der Kammer angeordnete Schieber den Sprung durch und steuert die Entlastung, wührend der Haupt-Steuerschieber in seiner Stellung verbleiben kann.

Um den durch den Entlastungskanal fließenden ölstrom von dem den Schieber steuernden ölstrom klar zu trennen, wird die Kammer vom Schieber in zwei voneinander getrennte Räume unterteilt, von denen der eine ständig mit der EntlastungsöITnung und in einer Endstellung des Schiebers mit der OfT-nung zum Druckkanal in Verbindung steht und der zweite Raum die Drossel mit einer weiteren Entlastungsbohrung verbindet. Eine weitere Herabsetzung der Stellkraft des Hauptsteuerschiebers kann erreicht werden, wenn durch den Hauptschieber nur ein Pilotstrom gesteuert wird, der seinerseits in an sich bekannter Weise ein Druckentlastungsventil steuert, wie es z. B. durch die deutsche Patentschrift 1 168 193 bekannt ist. Entsprechend ist in einer Ausgestaltung gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Schieber über die Druckleitung mit einer Seite des Kolbens eines an sich bekannten, durch Differenzdruck gesteuerten Ventils verbunden ist, das die Druckleitung je nach Stellung des Hauptschiebers mit dem Rücklauf verbindet oder vom Rücklauf trennt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schlepperhydraulik mit einer Regelung des Arbeitswiderstandes und der Lage eines Anbaugerätes in schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen Teil des Hauptsteuerschiebers mit einem in diesem gelagerten Steuerschieber in Hub-Stellung, vergrößert dargestellt, und

F i g. 3 einen Schnitt durch den Hauptsteuerschieber nach der Linie III—III in Fig. 2.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, sind beim Ausführungsbeispiel zwei Steuersysteme vorgesehen, die auf den-gleichen Steuerschieber wirken, der nachfolgend als Hauptsteuerschieber 12 bezeichnet wird. Bei der Regelung des Arbeitswiderstandes wird der Steuerimpuls vom oberen Lenker 1 abgenommen, der an einem Zwischenhebel 2 angeschlossen ist und bei 3 an der Rückwand 4 des Getriebegehäuses schwenkbar gelagert ist. Eine Ausgleichsfeder 5, die als Impulsgeber dient, läßt eine gewisse Ausschwenkung des Zwischenhebels 2 zu. Die Übertragung des Steuerimpulses auf den Hauptsteuerschieber 12 geschicht über eine Stange 6, die gegen das freie Ende des Zwischenhebels 2 zur Anlage kommt. In die Stange 6 ist eine Teleskopfeder 7 eingebaut. Bei 8 ist die Stange 6 an einem zweiarmigen Hebel 9 angelenkt, dessen unteres Ende 10 gegen ein Ende 11 des Hauptstcucrschicbers 12 anliegt und dessen oberes linde bei 13 drehbar gelagert ist. Zur Regelung der Arbeitstiefe ist der Drehpunkt 13 über einen Handhebel 14, der auf der Welle 15 drehbar gelagert ist, verstellbar. Die Lage des Drehpunktes 13 bestimmt die Arbeitstiefe, d.h. die Kraft im oberen Lenker I, bei der sieh der llauptsteucrschieber 12 in die Neu-

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trnlslellung einstellt und das GarlU damit liber den von denen der Ringknnnl 63 am weitesten dem Ende

Kniftheber auf einer bestimmten Höhe hlllt. Il des Hnuptsteuerschiebers 12 zugewandt Ist und

Boi der Regelung auf eine konstante Lage des Ar- Über eine zentrisch in dem Schieber 61 angeordneten beitsgeriites wird dor Steuerimpuls von der Hub- Sackbohrung 65 mit dem entgegengesetzten Ende des welle 16 abgenommen. Eine Sinngel? ist an· der 3 Schiebers 61 verbunden ist. Außerdem steht der Hubwelle 16 bei 18 exzentrisch angclenkt. Vorzugs- Ringkanal 63 mit einer im Hauptsteucrsehieber 12 weine wird an der Stange 17 eine Langlochverbin- angeordneten, zeitweise durch das Gehüuse verdung 19 vorgesehen, um die Lagesteuerung unwirk- schlossencn Entlasliingsbohrung 66 in Verbindung,
sum zu machen, wenn mit Arbeitswiderstandsrcge- Der Ringkanal 64 ist mit einer zweiten im Hauptliing gearbeitet wird. In der Stange 17 ist ferner eine io Steuerschieber 12 befindlichen Entlastungsbohrung Telcskopfoder eingebaut. Die Stange 17 ist bei 20 67 verbunden, deren vordere Steuerkante ihrer Ausschwenkbar an einem zweiarmigen Hebel 21 ange- trittsöfTnung mit der vorderen Kante der Austriltslcnkt, dessen unteres Ende 22 direkt auf das Ende U üllnung der Entlastungsbohrung 66 auf der gleichen des IInuptsteuerschiebcrs 12 wirkt. Der obere Dreh- Höhe liegt. In der in Fig. 1 gezeigten Endstellung punkt 23 des Hebels 22 ist über den Handhebel 24 15 des Schiebers 61 steht der Ringkanal 64 über eine zur Vorwahl der Lage des angebauten Gerätes ver- Bohrung 68 mit der Ausnehmung 59 in Verbindung, stellbar. Die Bohrung68 ist in der in Fig. 2 gezeigten Stel-

Der hydraulische Teil der Anlage besteht aus lung durch den Schieber 61 verschlossen. In der Auseiner kontinuierlich angetriebenen Pumpe 25 mit nehmung 59 endet außerdem eine Drosselbohrung konstanter Fördermenge, die über die Leitung 26 öl ao 69, die andererseits mit dem Ende des Schiebers 61 aus dem Vorratsbehälter 27 ansaugt und es über die in Verbindung steht, in dem sich die Sackbohrung Leitung 28 zu einem vorgesteuerten Ventil 29 för- 65 befindet.

dert. In einer Bohrung 30 des Ventils 29 ist ein vor- Die Steuerung gemäß F i g. 1 bis 3 arbeitet wie gesteuerter Kolben 31 geführt, dessen vordere Steuer- folgt: Zur Regelung der Höhenlage wird die gekaute 32 bei Anlage gegen eine Kegelbohrung 33 den as wünschte Höhe durch den Handhebel 24 vorgewählt, ölrücklauf aus der Leitung 28 über einen Ring- Wird dieser Handhebel nach oben gezogen, wird der kanal 34 und eine Leitung 35 zu Vorratsbehälter 27 Hauptsteuerschieber 12 durch den zweiarmigen sperrt. Im Kolbenboden des Kolbens 31 ist eine Dros- Hebel 21 entsprechend der Darstellung in F i g. 1 selbohrung 36 angeordnet, über die die Räume vor nach rechts geschoben. Dabei wird der Ringkanal 51 und hinter dem Kolben 31 in Verbindung stehen. 30 über die Ausnehmung 59 mit dem Ringkanal 44 und Fine schwache Feder 37 wirkt in Schließrichtung auf über die Leitung 45 mit dem Arbeitszylinder 47 verden Kolben 31. bunden, so daß eine direkte Verbindung /wischen

Der Raum 38 hinter der Drosselbohrung 36 steht der Pumpe 25 und dem Arbeitszylinder 47 hergestellt

über eine Steuerleitung 39 einerseits mit einem Über- ist, und der Kraftarm 50 durch die Bewegung des

druckventil 40 in Verbindung, das auf den Maximal- 35 Kolbens 48 nach links geschoben wird. Entsprechend

druck in der Anlage eingestellt ist. Die Steuerleitung der Bewegung des Kraftarms 50 bewegt sich auch

39 ist über eine Leitung 41, die ein den Rücklauf in die Steuerstange 17, der zweiarmige Hebel 21 und

die Steuerleitung 39 sperrendes Einwegventil 42 auf- damit der Hauptsteuerschieber 12 nach links. Wäh-

weist, mit einem Ringkanal 44 einer den Haupt- rend dieses Hubes wird der Schieber 61 über die

Steuerschieber 12 aufnehmenden Bohrung 43 verbun- 40 Drosselbohrung 69 einseitig entgegen der Kraft der

den. Der Ringkanal 44 ist außerdem durch eine Lei- Feder 62 beaufschlagt, wobei der Schieber 61 in sei-

tung45 über ein Einwegventil46, das den Rücklauf ner Fig. 2 gezeigten Endstellung steht. Außerdem

in den Ringkanal 44 sperrt, mit einem Arbeitszylin- ist das Ventil 29 geschlossen, da sich durch die Dros-

der 47 verbunden. Ein im Arbeitszylinder 47 ange- selbohrung 36 vor und hinter dem Kolben 31 gleicher

ordneter Kolben 48 steht über eine Kolbenstange 49 45 Druck aufgebaut hat.

mit einem Kraftarm 50 in Verbindung, der auf der Bewegt sich der Hauptsteuerschieber so weit nach

Hubwelle 16 befestigt ist links, daß die EntlastungsöfTnungen 66 und 67 nicht

Die Bohrung 43 weist außer dem Ringkanal 44 mehr durch das Gehäuse abgedeckt werden (siehe

vier weitere Ringkanäle 51 bis 54 auf, von denen der Fig. 1), wird der Druck auf den Schieber 61 über

Ringkanal 51 mit der Leitung 28 und der Ringkanal 50 die Entlastungsbohrung 66 abgebaut und der Schie-

52 mit der Druckseite eines Kolbens 55 verbunden ber 61 durch die Feder 62 nach rechts in die Fig. 1

ist, der bei Druckbeaufschlagung über einen Stift 56 gezeigte Lage gedrückt. Dabei wird die Bohrung 68

das Einwegventil 46 entgegen seiner Sperriehtung über den Ringkanal 64 mit der Entlastungsölinung

öffnet. Der Ringkanal 53 ist mit dem Vorratsbehälter 67 verbunden, so daß in der Ausnehmung 59 der

27 und der Ringkanal 54 im Bereich vor dem Ein- 55 Druck absinkt, da in dieser Stellung die Verbindung

wegventil 46 mit der Leitung 45 verbunden. Der zum Ringkanal 51 unterbrochen ist. Die Ausnehmung

Hauptsteuerschieber 12 weist im Bereich der Ring- 59 ist aber weiterhin mit dem Ringkanal 44 verbun-

kanäle 53, 54 einen Ringkanal 57 und im Bereich der den, so daß der Druck in der Leitung 45 vor dem

Ringkanäle 51, 52, 53 einen Ringkanal 58 auf. Einwegventil 46 absinkt und das Einwegventil

Außerdem sind über eine Ausnehmung 59 am 60 schließt. Der Kolben 48 bleibt in der-Stellung, in der

Hauptsteuerschieber 12 der Ringkanal 44 und der er sich gerade befindet. Außerdem öiinct sich das

Ringkanal 51 miteinander verbunden. In dem Ende in der Leitung 41 befindliche Einwegventil 42 und

U des Hauptsteuerscliiebcrs 12 befindet sich eine bis entlastet den Raum 38 hinter dem Kolben 31. Dur

auf die nachfolgend erwähnte Öffnung geschlossene Kolben 31 bewegt sich entgegen der Kraft der Feder

Kammer 60, die in Fig. 2 vergrößert "dargestellt ist. 65 37 nach links und öll'nel den Weg von der Leiumg

In der Kammer 60 ist ein Schieber 61 gelagert, der 28 zum Vorratsbehälter 27, so daß die Druckseite der

an seinem einen Ende durch eine Feder 62" belastet Pumpe 25 entlastet wird. Die Steuerung befindet sieh

ist. Der Schieber 61 weist zwei Ringkanäle 63, 64 auf, in dei in Γ i g. !'dargestellten Neiitralslellun».

Wird der Hauptsteuerschieber 12 durch Betätigung des Handhebels 24 noch weiter nach links bewegt, wird eine Verbindung zwischen dem Ringkanal S3 und dem Ringkanal 54 hergestellt, der mit dem Ringkanal 44 in Verbindung steht, so daß dieser direkt mit dem ölbehälter 27 verbunden wird. Kurz darauf wird die Verbindung zwischen dem Ringkanal 51 und 52 hergestellt, so daß der Kolben 55 über dem Ringkanal 52 mit der Druckseite der Pumpe verbunden wird. Der noch vorhandene geringe Druck rcicht'aus, um über den Kolben 55 das Einwegventil 46 zu öffnen, so daß Öl aus dem Arbeitszylinder 47 in den ölbehälter 27 strömen kann. Das öl strömt so lange ab, bis beispielsweise über die Steuerstange 17 und den zweiarmigen Hebel 21 der Hauptsteuerschieber 12 so weit nach rechts geschoben wird, daß der Ringkanal 53 durch den Steuerschieber wieder versperrt wird und die Verbindung zwischen Ringkanal 51 und 52 unterbrochen ist. Die Steuerung befindet sich dann wieder in der in Fig. 1 gezeigten Neutralstcllung.

Wird jetzt durch den Handhebel 24 wiederum eine größere Höhe eingestellt, so werden die Entlastungsbohrungen durch das Gehäuse verschlossen. In dem Ringkanal 44 und in einem Ende der Kammer 60 baut sich ein Druck auf, der den Schieber 61 nach rechts verschiebt und die Öffnung 68 verschließt. Außerdem schiebt sich der Kolben 31 des Ventils 29 nach rechts, da sich der Druck auf beiden Seiten dieses Kolbens ausgleicht, so daß die Verbindung zwischen der Leitung 28 und dem ölbehälter 27 unterbrochen wird. Je weiter der Hauptsteuerschieber 12 nach rechts geschoben wird, um so mehr öl strömt über den Ringkanal 51 und die Ausnehmung 59 in den Ringkanal 44 und damit zum Arbeitszylinder 47, FO daß durch Verschieben des Hauptsteuerschiebers der Hubvorgang beschleunigt wird.

Durch den im Hauptsteuerschieber 12 gelagerten Schieber 61 wird also die Entlastung gesteuert, wobei durch die sprungartige Bewegung des Schiebers 61 niemals ein solcher Drosselvorgang eintreten kann, daß die durch die Pumpe geförderte ölmenge gerade durch die Entlastungsbohrung bei den entsprechenden Druckverhältnissen abströmen kann und so die Pumpe gegen einen unnötig hohen Druck arbeiten muß. Zum anderen bewegt sich der Hauptsteuerschieber 12 nicht, wenn der in dem Hauptsteuerschieber gelagerte Steuerschieber bewegt wird, so daß alle Stcuerkanten des Hauptschiebers 12 zum Gehäuse hin die gleiche Position zueinander behalten und kein zusätzlicher Weg im Neutralbereich benötigt wird. Durch die kleine Ausgestaltung des Schiebers 61 sind zu dessen Steuerung auch nur verhältnismäßig geringe Kräfte und kleine ölmengen erforderlich.

Außerdem treten bei einer sprungartigen Bewegung eines Schiebers Schwingungen in dem verdrängten öl auf, die bei dem kleinen Volumen des Schiebers 61 sehr klein sind.

Die Steuerung bzw. Regelung in Abhängigkeit des Arbeitswiderstandes folgt in der gleichen Weise, lediglich wird hier die Steuerung in Abhängigkeit des Hebels 14 vorgenommen, während die Regelung über die Steuerstange 6 und den Hebel 2 erfolgt,

ίο wobei die Feder 5 als Meßglied wirkt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für eine hydraulische Kraftübertragung, insbesondere füf eine Schlepperhydraulik mit einer Regelung für den Arbeilswiderstand und/oder für die Lage von Anbaugeräten, mit einem eine Kammer aufweisenden Hauptsteuerschieber, über den ein von einei Pumpe zu einem Arbeitselemcnt, etwa einem Arbeitszylinder führender Druckkanal entlaslbai ist, wobei die Kammer über eine Drossel mit dem Druckkanal verbunden ist und eine verschiebbare Entlastungsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (60) im Hauptsteuerschieber (12) durch eine weitere öffnung (68) mit dem Druckkanal (28,41) in Verbindung steht und in der Kammer (60) ein federbelasteter Schieber (61) angeordnet ist, der in einer Enstellung diese öffnung (68) verschlicßl und sie in einer zweiten Endstellung mit der Entlastungsöffnung (67) verbindet.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (61) die Kammer (60) in zwei voneinander getrennte Räume (63, 65 und 64) unterteilt, von denen der eine (64' ständig mit der Entlastungsbohrung (67) und ir einer Endstellung des Schiebers (61) mit der öff nung (68) in Verbindung steht und der zweit« Raum (63,65) mit der Drossel (69) und einci weiteren Entlastungsbohrung (66) in Vcrbindunj steht.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurcl gekennzeichnet, daß die weitere Entlastungs bohrung (66) einen größeren Querschnitt als di< Drossel (69) aufweist.

4. Steuereinrichtung nach einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Schieber (61) über die Druckleitung (41 mit einer Seile des Kolbens (31) eines an siel bekannten, durch DifTerenzdruck gesteuerten Ven tils (29) verbunden ist, das die Druckleitung j< nach Stellung des Hauplstcuerschiebers (12) mi dem Rücklauf verbindet oder vom Rücklau trennt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen