DE1930621A1

DE1930621A1 - Hydraulische Sicherheits- oder UEberlastungsschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE1930621A1
Application number: DE19691930621
Authority: DE
Inventors: Fox John Vaudrey
Original assignee: Bomford and Evershed Ltd
Current assignee: Bomford and Evershed Ltd
Priority date: 1968-06-17
Filing date: 1969-06-16
Publication date: 1970-01-02
Also published as: GB1275747A; FR2011071A1; US3593616A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. EWeickmann,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. R A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

FA 4465/765

Anmelder: Bomford & Evershed Ltd.

Titel: Hydraulische Sicherheits- oder Überlastungsschutz-Vorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Sicherheits- oder -Überlastungsschutzvorrichtung mit einem hydraulischen Druckkolben, und insbesondere eine Anordnung, bei der der Druckkolben (der z.B. als Strebe wirkt) dazu dient, daß ein Glied, an dem der Druckkolben befestigt ist, unter einer übermäßigen Belastung nachgeben und sodann wieder in seine normale Arbeitsstellung zurückkehren kann.

Die Erfindung umfaßt einen hydraulischen Druckkolben mit einem Zylinder, der an einem Ende geschlossen ist, mit einem darin angeordneten und längs des Zylinders beweglichen Kolben mit einer Kolbenstange, die durch eine Abdichtung für das Druckmedium oder eine Stopfbüchse an dem anderen Ende des Zylinders vorsteht, mit einem Einlaß zum Einführen eines Druckmediums an dem Stopfbüchsenende des Zylinders, mit einem Durchgang für das Druckmedium, der die beiden Enden des Zylinders miteinander verbindet, mit einem Einwegventil in dem Durchgang,

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das im wesentlichen einen freien Durchfluß von dem Stopfbüchsenende zu dem geschlossenen Ende ermöglicht und mit einem Druckbegrenzungsventil, das so angeordnet ist, daß es ein Ausströmen des Druckmediums aus dem geschlossenen Ende ermöglicht, wenn der Druck in dem geschlossenen Ende einen vorbestimmten Wert oder einen bestimmten Wert über dem Wert in dem Stopfbüchsenende überschreitet.

Vorzugsweise ist das Druckbegrenzungsventil in einem Durchgang angeordnet, der die beiden Enden des Zylinders verbindet, so daß das Ventil, wenn es geöffnet ist,' einen Durchtritt von dem geschlossenen Ende zu dem Stopfbüchsenende ermöglicht.

Vorzugsweise ist ein oder jeder Durchgang in dem Kolben ausgebildet, wobei sich der oder die Durchgänge·durch den Kolbenkopf von einer Stirnseite "zu der anderen Stirnseite erstrecken, und das oder die entsprechenden Ventile sind in dem Kolbenkopf angeordnet.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung und ihrer Anwendung bei bestimmten Vorrichtungen erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:

Pig. 1 eine Ausführungsform des Druckkolbens halb im Aufriß und halb im Schnitt,

fig. 2 einen Schnitt durch den Kolben,

Pig. 3 eine Anwendung des Druckkolbens auf eine Mähmaschine, und

Fig. 4 eine Anwendung des Druckkolbens auf einen unter die Erde greifenden Zerteil- oder Aufreißpflug.

In den Fig. 1 und 2 umfaßt der Druckkolben einen Zylinder 10, der an einem Ende geschlossen ist und einen Kolben 11 enthält, dessen Kolbenstange 12 durch eine Stopfbüchse an dem anderen

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Ende des Zylinders herausgeführt ist. Es ist ein Einlaß 13 für ein hydraulisches Druckmedium an dem Stopfbüchsenende des Zylinders vorgesehen. In dem Kolbenkopf sind zwei Durchgänge 15, 16 ausgebildet, die von der einen Stirnseite zu der. anderen Stirnseite und somit von dem einen Ende des Zylinders zu dem anderen Ende des Zylinders führen. Der Durchgang 15 enthält ein Einweg- oder Rückschlagventil 17_f das durch eine Feder 18 leicht vorgespannt ist. Durch dieses Ventil wird deshalb im wesentlichen ein freier Durchfluß des Druckmediums von dem Stopfbüchsenende des Zylinders zu dem geschlossenen Ende 20 des Zylinders ermöglicht. Der Durchgang 16 enthält ein Druckbegrenzungsventil 18, das durch eine verhältnismäßig steife Feder 19 gesteuert wird. Dieses Ventil ermöglicht deshalb den Rückfluß von dem geschlossenen Ende 20 zu dem Einlaßoder Stopfbüchsenende 21 dann, wenn der Druck in dem Ende 20 den Druck an dem Einlaßende 21 um einen vorbestimmten Wert übersteigt.

Im Betrieb tritt Druckmedium durch den Einlaß ein und füllt die beiden Enden des Zylinders, wobei Luft durch ein Ventil 22 abgelassen wird, das sodann geschlossen wird. Der Druck des Druckmediums in den beiden Enden ist im wesentlichen durch das Einwegventil ausgeglichen; da jedoch der Druck an dem Ende 20 auf eine größere Kolbenfläche als an dem Ende 21 wegen des Vorhandenseins der Kolbenstange einwirkt, bewegt sich der Kolben in'Fig. 1 nach links, und die Kolbenstange wird aus dem Zylinder herausgeschoben. W_enn nunmehr eine äußere Kraft auf die Kolbenstange einwirkt, die bestrebt ist, die Kolbenstange in den Zylinder zurückzuführen, so wird dieser Kraft ein Widerstand durch das Druckmedium entgegengesetzt, das in dem geschlossenen Ende 20 eingeschlossen ist, wenn nicht und solange nicht die Kraft ausreichend groß ist, daß der Druck des Druckmediums in dem Ende 20 um den Wert über den Druck in dem Ende 21 ansteigt, bei dem sich das Ventil 18 öffnet. Die Kolbenstange bewegt sich sodann nach rechts in

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den Zylinder hinein. Wenn die Kraft sodann ausreichend erniedrigt ist, "bewegt sich der Kolben sodann wieder nach links.

Fig. 3 zeigt "die Anwendung des soeben beschriebenen Druckkolbens auf eine Auslegermähmaschine. Der Mäher umfaßt eine Schneideeinheit 30, die von einem Arm 31 getragen wird, der an dem hinteren Ende eines Traktors 32 befestigt ist. Der Arm 31 ist in zwei Teilen ausgebildet, die bei 33 gelenkig miteinander verbunden sind, und der Druckkolben, der mit 34-bezeichnet ist, dient als eine Strebe, die die beiden.Teile in der dargestellten, ausgestreckten Stellung gegen einen Anschlag hält. In dem Fall, daß der Widerstand für die Einheit 30 bei einer Vorwärtsbewegung zu groß wird, gibt die Strebe nach, so daß die Armteile 31a nach rückwärts verschwenkt werden und der Belastung nachgeben können. Die beiden Teile 31a, 31b des Armes sind ebenso um eine waagerechte Längsachse gelenkig miteinander verbunden, so daß die Teile zusammengefaltet werden können, wenn sie nicht in Betrieb sind.

Fig. 4 zeigt die Anwendung des Druckkolbens als Halterung für einen Aufreißpflug oder eine Zerteilvorrichtung 40, die bei 41 verschwenkbar an einem Ausleger oder Arm 42 befestigt ist. Der Druckkolben 43 verbindet eine Verlängerung der Zerteile vorrichtung mit einem feststehenden Ausleger 44, und durch diesen Druckkolben kann die Zerteilvorrichtung nach rückwärts schwenken, wenn sie bei einer Vorwärtsbewegung auf einen zu großen Widerstand trifft. . '

Im Falle des Mähers wird die Flügeleinheit durch einen hydraulischen Motor angetrieben, der von einer Pumpe auf dem Traktor gespeist wird, und die zu dem Druckkolben führende Leitung ist von der Zuführung zu dem Motor abgezweigt. Während des Betriebes ändert sich deshalb der Druck des Druckmediums für den Motor und folglich auch für den Druckkolben entsprechend dem Leistungsverbrauch des Motors. Die Flügel werden in der

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entgegengesetzten Richtung zu der Fortschreitungsrichtung angetrieben, und sie erzeugen folglich eine Hemmung oder einen Widerstand gegenüber der Vorwärtsbewegung. Der Druck des Druckmediums zu dem Motor ist ungefähr proportional zu dieser Hemmung oder diesem Widerstand. Folglich ist die Kraft, mit der der Druckkolben ausgefahren wird, proportional zu dem Druck des Druckmediums und folglich ungefähr proportional zu diesem Widerstand. Die Ausfahrkraft des Kolbens hängt von dem Durchmesser der Kolbenstange ab. Die Kraft, bei der der Druckkolben nachgibt, und die durch die Druckdifferenz zwischen den beiden Enden des Druckkolbens und die Werte des Druckbegrenzungsventiles und des Kolbenkopfdurchmessers gesteuert wird, ist jedoch um einen konstanten Betrag größer als die Ausfahrkraft.

Die Erfindung ist nicht auf die konstruktiven Einzelheiten der obigen Beispiele beschränkt. Z.B. brauchen die Durchgänge und die Ventile nicht in dem Kolbenkopf angeordnet zu sein. Sie können in einem äußeren leitungswerk oder Röhren angeordnet sein, die die beiden Enden eines herkömmlichen doppelwirkenden Druckkolbens verbinden. Der Druckkolben kann in Verbindung mit einem hydraulischen Drehmotor, etwa entsprechend Fig. 3f oder einem linearen Motor oder einer Betätigungsvorrichtung verwandt werden, oder er kann z.B. parallel zu den hydraulischen Systemen der Bodenbearbeitungstraktoren geschaltet sein, die nach bekannten Arbeitsverfahren arbeiten, z.B. mit konstanter Drucksteuerung oder konstanter Zugsteuerung. Der Druckkolben kann auch völlig unabhängig von irgendeinem anderen hydraulischen Kreis gemacht werden, indem man ihn direkt mit einem vorher geladenen hydraulischen Akkumulator mit geeigneten Eigenschaften verbindet, oder indem man einen solchen Akkumulator in das Stopfbüchsenende des hydraulischen Zylinders einbaut.

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Claims

Patentansprüche

1. Hydraulischer Druckkolben mit einem Zylinder, der an einem Ende geschlossen ist, mit einem Kolben, der in dem Zylinder angeordnet und in diesem "beweglich ist und eine Kolbenstange besitzt, die durch eine Druckmediumabdichtung oder Stopfbüchse an dem anderen Ende des Zylinders vorsteht, dadurch gekennzeichnet , daß ein Einlaß (13) für die Zuführung eines Druckmediums an dem Stopfbüchsenende des Zylinders vorgesehen ist, daß die beiden Enden des Zylinders durch einen Durchgang (15) für ein Druckmedium verbunden sind, daß ein Einwegventil (17) in diesem Durchgang vorgesehen ist, das im wesentlichen einen freien Durchtritt des Druckmediums von dem Stopfbüchsende zu dem geschlossenen Ende des Zylinders ermöglicht, und daß ein Druckbegrenzungsventil (18) vorgesehen ist, um ein Ausströmen des Druckmediums aus dem geschlossenen Ende zu ermöglichen, wenn der Druck in dem geschlossenen Ende (20) einen vorbestimmten Wert oder einen um einen bestimmten Betrag über dem Druck an dem Stopfbüchsenende (21) liegenden W_ert überschreitet.

2. Hydraulischer Druckkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Druckbegrenzungsventil (18) in einem Durchgang (16) angeordnet ist, der die beiden Enden (20, 21) des Zylinders verbindet, so daß durch das Ventil, wenn sich dieses im offenen Zustand befindet, ein Überfließen des Druckmediums von dem geschlossenen Ende zu dem Stopfbüchsenende des Zylinders ermöglicht wird.

3« Hydraulischer Druckkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einer der Durchgänge (15, 16) derart in dem Kolben angeordnet ist, daß er sich von der einen Stirnseite des Kolbens zu der an-

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deren Stirnseite des Kolbens durch den Kolbenkopf hindurch erstreckt, und daß das entsprechende Ventil in dem Kolbenkopf angeordnet ist.

4. Hydraulischer Druckkolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckkolben in einer Maschine vorgesehen ist, die ein durch einen hydraulischen Motor angetriebenes Arbeitsglied (3Oj 40) enthält, wobei der Druckkolben zur Verringerung der Überbelastung an dem Motor zusammenfahrbar ist, und daß der Einlaß für die Zuführung eines Druckmediums zu dem Druckkolben mit der Speiseleitung für den Motor gekoppelt ist.

5. Hydraulischer Druckkolben nach einem der Ansprüche ' 1 - 3, dadurch gekennzeichnet., daß der Einlaß (13) des Druckkolbens mit einer unter einem konstanten Druck stehenden Quelle für ein Druckmedium verbunden ist.

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