DE2363828B2

DE2363828B2 - Hydraulische drehvorrichtung fuer einen an einen schlepper anhaengbaren drehpflug

Info

Publication number: DE2363828B2
Application number: DE19732363828
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7613 Hausach Pusch
Original assignee: Erwin Hengstler Fabrik Hydraulischer Hebezeuge, 7613 Hausach
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1976-05-13
Also published as: IT1030906B; NL7413850A; DE2363828A1; GB1474926A; FR2255003A1; FR2255003B3

Description

zeichnet, daß der Umschultkolben (11) ;iis Hohlkol ben ausgebildet ist, in den eine Drossel (44 eingebaut ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskolben (46; napfförmig ausgebildet ist. eine Durchlaufdrosse! (45) aufweist, im Hohlkolben geführ: ist und zwischen Umschaltkolben (11) und Dämpfungskolben (46) eine Druckfeder (47) gespannt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungskanal (48) vorgesehen ist, der einmal in die Außenleimng (3b) und einmal in den Raum des Steuerschiebers (10) mündet und der Steuerschieber (10) den Kanal (48) in der ersten Drehphasc verschließt und in der zweiten Drehphase öffnet.

11. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wirkflüche (49, 50) des Kolbens (43) etwa wie 1 :2.5 verhält und bei der Bewegung des Ko)bens (43) in der einen Richtung ein Druck von etwa 40 bis 90 bar und bei der Bewegung des Kolbens (43) in der anderen Richtung ein D;uck von etwa 150bis 180 bar wirksam ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß als Druckbegrenzungsventil (41) ein der Pumpe (39) nachgeschalteies Sicherheitsventil (40) dient.

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Drehvorrichtung für einen an einen Schlepper anhängbaren Drehpflug mit einem doppelt wirkenden Hydraulik/\- linder, dessen unterer Zylinderraum über eine Außenleitung mit einem Zulauf mit der Schlepperhydraulik und dessen oberer Zyiinderraum über eine Leitung mit dem Zulauf und über einen Kanal mit dem Rücklaui verbunden sind, und Leitung und Kanal sich mit steuerbarem Durchgang in einem den Hydraulik/v linder auf der einen Seite abschließenden Steuergerät befinden und durch eine Verschiebung eines Steuerschiebers im Steuergerät die Kolbenbewegung im Hydraulikzylinder selbsttätig umsteuerbar ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DT-OS 20 58 049) bedarf es für die Verriege'ung eines eigenen Zylinders, der über unter Hochdruck stehende Leitungen an das eigentliche Steuergerät angeschlossen ist. Zur mechanischen Verriegelung muß ein Bolzen in ortsfeste öffnungen im Gestell eindringen, der Bolzen und eine Rückzugfeder sind starken Verschmutzungen unterworfen, die auftretenden Querkräfte zerstören Dichtungen im Zylinder. Mit dem Riegelzylinder müssen Hochdruckschläuche mit verschwenkt werden, die wegen des großen Schwenkweges eine extreme Länge aufweisen müssen. Dadurch, daß der Hub eines Schiebers und der Hub des Kolbens im Steuergerät für die Umsteuerung exakt aufeinander abgestimmt sein müssen, ergeben sich leicht Störungen mit der Folge, daß die Umschaltung nicht rechtzeitig oder überhaupt nicht eintritt. Der als Differentialkolben ausgebildete Kolben des Hydraulikzylinders muß grob dimensioniert sein.

Bei einer anderen bekannten Ausführung (DT-OS 2129 862) wird die Kolbenbcwegung im oberen Totpunkt automatisch umgesteuert, es bedarf aber hierzu außenüegender Hilfsmittel, die einer hohen Vcrschmuizungsgcfahr und leicht Beschädigungen unterworfen sind. Für die Wcndearbeii ist ein Ciasdruck-

speicher notwendig, der mit einer Hochdruckfüllung arbeiten muß und deshalb groß und kostspielig ist und der Überwachung durch den TÜV unterliegt. Da der Druck des Gasdruckspeichers mit zunehmender Entleerung abfällt, also gerade dann, wenn füi das Wenden eines schwereren Pfluges die größten Drücke eingesetzt werden müssen, muß der Speicher groß dimensioniert werden. Die Bedienung ist umständlich, da zwei Schaltstellungen aufgesucht werden müssen. Audi hier ist der Kolben als Differentialkolben ausgebildet, das erfordert zur Aufbringung der notwendigen Kräfte einen voluminösen und damit teuren Zylinder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Drehvorrichtung zu schaffen, mit der in beiden Wendephasen ein kraftbetätigtes Arbeiten möglich ist und bei einfacher Bedienung die automatische Umsteuerung im Totpunkt ohne Hilfsmittel von «ußen bei sicherem Funktionsablauf erreicht werden kann und die ohne besondere Vorrichtung für die Verriegelung preisgünstig und kompakt herstellbar ist. Pie der Wendesieuerung bzw. der Verriegelung dienenden Teile sollen nicht nach außen dringen und damit vor Verschmutzung und Zerstörung gesichert sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die beiden Zylinderräume des Hydraulikzylinders über eine im Kolben befindliche Leitung miteinander unter Einschaltung eines Rückschlagventils verbunden sind, die Leitung im Umschaltzeilpunkt durch ein Sperrorgan verschließbar ist, neben dem Steuerschieber im Steuergerät ein Umschaltkolben und ein im Rücklaufkanal dem Umschaltkolben nachgeschaltetes Umschaltventil vorgesehen sind, der Umschaltkolben in der mit einem Rückschlagventil versehenen Leitung zwischen Zulauf und oberem Zylinderraum angeordnet ist und gegen einen durch das Umschaltventil festgelegten Druck, den Durchgang bestimmend, verschiebbar ist, die den Zulauf und den oberen Zylinderraum verbindende Leitung durch einen Kanal mit der einen Steuerschieberzylinderseite in Verbindung steht und der Steuerschieber den Durchgang von Zulauf und Außenleitung und von Außenleitung und Rücklauf bestimmt und ein Druckventil zwischen Rücklauf und oberem Zylinderraum steuert. Auf diese Weise ergibt sich bei einfacher Bedienung — es muß nur kurzfristig eine Schaltstelle aufgesucht werden — eine für beide Wendephasen kraftbetätigte Bewegung des Kolbens bei automatischer Umsteuerung in der Totpunktlage, ohne daß für die Umsteuerung irgendwelche außenliegende Mittel bcnötigt würden. Die Verriegelung erfolgt hydrrulisch ohne äußere Hilfsmittel, sie ist durch den Einsatz der entsprechenden Ventile unabhängig von der Funktionsfähigkeit von Dichtungen. Die Drehvorrichtung baut klein und kompakt, der Arbeitszylinder kann, weil einfach wirkend, klein gehalten werden, der Fertigungsaufwand ist gering. Da bis auf die Kolbenstange keine beweglichen Teile nach außen dringen, sind Störungen durch Verschmutzung und Beschädigung vermieden. Das dem Umschaltkolben nachgeschaltete Umschaltventil, das Druckventil und die Rückschlagventile können in einfacher Weise als druckfederbelastete Kugelventile ausgebildet sein, deren Fertigung keinerlei Probleme aufwcrfcn.

In besonders vorteilhafter Weise besieht das Sperrorgan aus einem im Boden des Zylinders angeordneten Umschaltbolzen, der im oberen Totnunkihereich die im Kolben befindliche, die beiden Zylinderräume verbindende Leitung verschließt. Der Schaltbolzen ist axial gesichert und radial mit Spiel gehalten, er weist einen Einlaufkegel auf. so daß er sicher in die Leitung im Kolben einlaufen kann, ohne daß übermäßige Ansprüche an die Fertigungsgenauigkeit gestellt werden müssen. Der Rüeklaufweg wird damit etwa 5° vor dem oberen Totpunkt verriegelt, so daß der Druck im System bis zu einer Höhe ansteigt, die durch ein Druckbegrenzungsventil festgelegt ist, das als der Pumpe üblicherweise nachgeschaltetes Sicherheitsventil ausgebildet sein kann. In der ersten Drchphase, in der die Kolbenstange nach innen läuft, wird der Kolben mit einem Druck von etwa 40 bis 90 bar, der gleichzeitig den Differenzdruck darstellt, beaufschlagt, in der zweiten Drehphase, wenn also der Kolben nach außen gedruckt wird, wird mit einem Druck von etwa 150 bis 180 bar gearbeitet. Zur Geschwindigkeitssteuerung der zweiten Drehphase ragt in die Zulaufleiuing eine von außen einstellbare Drossel hinein.

Damit eine etwaige Einschaltspitze nicht /ur Auswirkung kommen und den Umschaltkolben betätigen kann, ist vorgesehen, daß zwischen Unischaltkolben und Umschaltventil ein Dämpfungskolben geschaltet ist. Vorzugsweise ist der Umschaltkolbcn als Hohlkolben mit eine^r eingebauten Drossel ausgebildet, so daß auch bei etwaigen Leckölverlusten der Unischaltkolben in seiner ordnungsgemäßen Lage bleibt und kuive Umschaltzeilen erreichbar sind. Damit das Ausschieben des Kolbens ohne Gegendruck vorgenommen werden kann, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Vcrbindungskanal vorgesehen, der einmal in die Außcnleitung und einmal in den Raum des Steuerschiebers mündet, wobei der Steuerschieber diesen Verbindungskanal in der ersten Drehphase verschließt und in der zweiten Drehphase öffnet. Dadurch wird der eine Zylinderraum beim Ausfahren des Kolbens mit dem Tank verbunden, die Flüssigkeit kann frei abfließen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in dei Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näliei beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht der Drehvorrichtung in schemati scher Dai stellung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den doppel wirkenden Zylinder und das Steuergerät bei abgcsperr tem Zulauf,

F i g. 3 einen entsprechenden Schnitt zu F i g. 2 be geöffnetem Zulauf bei der Bewegung des Kolbens nacl innen (Beginn I. Drehphase),

Fig. 4 einen entsprechenden Schnitt zu F i g. 2 be geöffnetem Zulauf und der Bewegung des Kolbens nacl der Umschaltung nach außen (Beginn 2. Drehphase).

Ein Zylinder 1 und ein Steuergerät 2 bilden cini Baueinheit, die über einen Ausleger .3 in einem Lager an einer Anbauvorrichtung 5 schwenkbar gehalten isi Am freien Ende einer Kolbenstange 6 ist über eii Kugelauge 7 ein Hebel 8 angeschlossen, der mit eine Drehwelle 9 fest verbunden ist. Der Hebel 8 dien gleichzeitig zur Aufnahme eines Rahmens des in de Zeichnung nicht näher dargestellten Pfluges.

Das Steuergerät 2 ist mit seinem Gehäuse 2 stirnseitig auf den Zylinder 1 aufgeschweißt und bilde dessen Boden. Es weist im wesentlichen eine Steuerschieber 10, einen Uinschaltkolben 11. ei Umschaltventil 12, ein Druckventil 1.3. ein Sperrorga 14 und eine Drossel 15 auf. wobei die eine Seite de Steuerschiebers 10 und des Umschaltkolbens 11 übe einen Kanal 16 mit einem Zulauf 17 verbunden sind. Di Drossel 15 ist in einer Leitung 18 angeordnet, die ei

Rückschlagventil 19 enthält und durch den Umschaltkolben 11 vom Zulauf 17 trennbar ist. Das Umschaltventil 12, das Druckventil 13 und das Rückschlagventil 19 sind als Kugelventile ausgebildet, die durch Druckfedern 20 bis 22 belastet sind. Das Sperrorgan 14 hat die Gestalt eines Umschaltbolzens 24, dessen Kopf 25 zentrisch zum Zylinder 1 in das Steuergehäusc 23 eingesetzt und dort über einen Sprengring 26 festgehalten ist. Dabei ist die Aufnahmebohrung 27 im Durchmesser größer als der Kopf 25, so daß eine seitliche Verschiebung möglich ist. Am freien Ende weist der Umschaltbolzen 24 einen Einlaufkegcl 28 auf.

Der Umschallkolben 11 steuert neben der Verbindung des Kanales 16 mit der Leitung 18 auch die Verbindung des Kanales 16 mit einem Kanal 29, der auf die Rückseite des Steuerschiebers 10 führt, dessen Vorderseite über den Kanal 16 mit dem Zulauf 17 in Verbindung steht. Ein Kanal 30 mündet in einen Rücklauf 31. er führt die Flüssigkeil aus dem Umschaltventil 12 und etwaiges Lecköl vom Umschallkolben 11 ab und dient insbesondere dem Rücklauf aus dem Zylinderraum 32 über das Druckventil 13.

Der Zyünderraum 32 ist mit dem anderen Zylinderraum 33 auf der anderen Seite des Kolbens 43 durch eine Leitung 34 verbunden, in die ein Rückschlagventil 35. dessen Kugel durch eine Druckfeder 37 auf ihren Sit/ gepreßt wird, eingesetzt ist. Eine Außenleitung 36 führt zum Zyünderraum 33, ihre Verbindung mit dem Zulauf 17 ist über den Steuerschieber 10 steuerbar. Zwischen der Außenleitung 36 und dem Steuerschieberraum erstreckt sich ein durch den Steuerschieber 10 verschließbarer Verbindungskanal 48.

Der Zulauf 17 und der Rücklauf 31 sind an die Schlepperhydraulik angeschlossen. In der Fig. 2 sind schematisch ein einfach wirkendes Wegeventil 38. eine Pumpe 39, ein als Sicherheitsventil 40 ausgebildetes Druckbegrenzungsventil 41 und ein Tank 42 dargestellt. Das Wegeventil 38 kann ebenso gut doppelt wirkend ausgebildet sein.

In Fig. 2 ist die Drehvorrichtung abgeschaltet, die Pumpe 39 ist vom Zulauf 17 über das Wegeventil 38 getrennt. Nach der Einschaltung fördert die Pumpe 39 Öl über den Zulauf 17 in den Kanal <6, so daß der Steuerschieber 10 und der Umschaltkolben 11 mit Druck beaufschlagt werden. Wegen der Flächenverhältnisse am Steuerschieber 10 (ungefähr 1 :3,5) genügt ein Druck von etwas mehr als 40 bar bei einem Gegendruck im Zyünderraum 32 von etwa 140 bar, um den Steuerschieber 10 nach unten zu bewegen und dabei das Druckventil 13 zu öffnen, die Außenleitung 36 freizugeben und die eine Mündung des Verbindungskanales 48 zu schließen (Fig. 3). Jetzt strömt Drucköl über den Zulauf 17 und die Außenleitung 36 in den Zyünderraum 33 und drückt den Kolben 43 in der Zeichnung nach oben, die Kolbenstange 6 wird nach innen gezogen. Bei dem vorhandenen Druck öffnet das Rückschlagventil 35, so daß da's überschüssige Drucköl in den Zylinderraum 32 und die daraus verdrängte Flüssigkeit über das Druckventil 13, den Kanal 30 und den Rücklauf 31 in den Tank 42 abfließt.

Die Druckfeder 20 des Umschaltventil 12 ist so eingestellt, daß der Umschaltkolben U in seiner in F i ς. 2 gezeigten Ausgangsstellung verbleibt und durch den Druck von ungefähr 40 bar nicht nach unten gedrückt werden kann. Der Umschaltkolben 11 ist als Hohlkolben ausgebildet, durch den die Druckflüssigkeit über eine Drossel 44 und eine Durchlaufdrossel 45 in einem im Umschaltkolbcn 11 geführten Dämpfungskolben 46 am Umschaltventil 12 ansteht. Der Dämpfungskolbcn 46, der durch eine Druckfeder 47 vom Umschaltkolbcn 11 weggedrückt wird, hat die Aufgabe, eine ungewollte Öffnung des Umschallventiles 12 durch

ίο einen erhöhten Einschalldruck und damit eine Bewegung des Unischaltkolbens 11 nach unten zu verhindern. Die Nachinnenbewegung der Kolbenstange 6 entspricht der ersten Drehphase von 0 bis 90°.

Im Bereich der oberen Totpunktlage fährt die Leitung 34 im Kolben 43 bei dessen Aufwärtsbewegung in den Umschallbolzen 24 ein. so daß die Leitung 34 verschlossen wird. Da das überschüssige Öl nicht mehr in den Tank 42 abfließen kann, steigt der Druck im Kanal 16 an, und zwar so weit, wie es das Druckbegrenzungsventil 41 zuläßt, z. B. auf 150 bar. Durch diesen Druckanstieg öffnet das Umschaltventil 12 und der Umschaltkolben 11 wird nach unten gedrückt. Dadurch werden der Kanal 29 und die Leitung 18 mil dem Zulauf 17 verbunden. Durch die Flächenverhältnisse am Steuerschieber 10 wird dieser bei Gleichdruck nach oben geschoben, die Außenleitung 36 und das Druckventil 13 werden geschlossen, der Verbindungskanal 48 wird geöffnet ( F i g. 4).

Jetzt strömt Öl mit hohem Druck über den Zulauf 17 unter Öffnung des Rückschlagventils 19 in den Zyünderraum 32 und drückt den Kolben 43 nach unten. Die Kolbenstange 6 fährt aus. die zweite Drehphase von 90 bis 180° hat automatisch eingesetzt. Die Geschwindigkeit in dieser Drehphase kann über die Drossel 15 von außen eingestellt werden. Beim Ausfahren des Kolbens 43 ist das Rückschlagventil 35 geschlossen, der Zyünderraum 33 ist über die Außenleitung 36 und den Verbindungskanal 48 mit dem Rücklauf 31 verbunden, so daß die Kolbenbewegung ohne Gegendruck geschieht. Die Wirkfläche 49 auf der Seite des Zyünderraumes 32 ist etwa 2,6 mal so groß wie die Wirkfläche 50 auf der Seite dc> Zyünderraumes 33.

Am Ende des Ausschubes, also am Ende der zweiten Drehphase, wird das Wegeventil 38 am Schlepper wieder in die Neutrallage gebracht, so daß der Ölzufluß aufhört. Bei Entlüftung schließt die Druckfeder 22 das Rückschlagventil 19 und die Druckfeder 47 schiebt den Umschaltkolben ti wieder nach oben in seine Ausgangsstellung, wobei das Öl über die Drossel 44 in den Hohlraum des Umschaltkolbens 11 nachströmt. Das Umschaltventil 12 schließt unter dem Druck der Feder 20, damit ist die Ausgangsposition erreicht und die Schaltvorgänge können sich wiederholen.

Bei jeder Konstruktion sind die Kraftreserven so

groß, daß die Drehvorrichtung sowohl für Dreischar- als auch für Vierscharpflüge geeignet ist und ein funktionell optimales Verhalten erreicht wird. Die ölerwärmung ist durch den geringen Druck in der ersten Drehphase gering. Zur Erleichterung der Längenanpassung ist das Kugelauge 7 in die Kolbenstange 6 eingeschraubt und über eine Kontermutter 53 in der eingestellten Lage gesichert.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:'

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i. Hydraulische Drehvorrichtung für einen an einen Schlepper anhängbaren Drehpflug mit einem doppell wirkenden Hydraulikzylinder, dessen unterer Zylinderraum über eine Außenleitung mit einem Zulauf mit der Schlepperhydraulik und dessen oberer Zylinderraum über eine Leitung mit dem Zulauf und über einen Kanal mit dem Rücklauf verbunden sind, und Leitung und Kanal sich mit steuerbarem Durchgang in einem der Hydraulikzylinder auf der einen Seite abschließenden Steuergerät befinden und durch eine Verschiebung eines Steuerschiebers im Steuergerät die Kolbenbewegung im Hydraulikzylinder selbsttätig umsteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zylinderräume (32, 33) des Hydraulikzylinders (1) über eine im Kolben (43) befindliche Leitung (34) miteinander unter Einschaltung eines Rückschlagventils (35) verbunden sind, die Leitung (34) im Umschaltzeitpunkt durch ein Sperrorgan (14) verschließbar ist, neben dem Steuerschieber (10) im Steuergerät (2) ein Umschaltkolbcn (11) und ein im Rücklaufkanal (30) dem Umschaltkolben (11) nachgeschaltetes Umschaltventil (12) vorgesehen sind, der Umschaltkolben (11) in der mit einem Rückschlagventil (19) versehenen Leitung (18) zwischen Zulauf (17) und oberem Zylinderraum (32) angeordnet ist und gegen einen durch das Umschaltventil (12) festgelegten Druck, den Durchgang bestimmend, verschiebbar ist, die den Zulauf (17) und den oberen Zylinderraum (32) verbindende Leitung (18) durch einen Kanal (29) mit der einen Steuerschieberzylinderseite in Verbindung steht und der Steuerschieber (10) den Durchgang von Zulauf (17) und Außenleitung (36) und von Auflenleitung (36) und Rücklauf (31) bestimmt und ein Druckventil (21) zwischen Rücklauf (31) und oberem Zyiinderraum (32) steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (12), das Druckventil (13) und die Rückschlagventile (19, 35) als druckfederbelastete Kugelventile ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrorgan (14) aus einem im Boden des Zylinders (1) angeordneten Umschaltbolzen (24) besteht, der im oberen Totpunktbereich die im Kolben (43) befindliche, die beiden Zylinderräuiine (32,33) verbindende Leitung (34) verschließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbolzen (24) axial gesichert und radial mit Spiel gehalten ist und einen !Einlaufkegel (28) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbolzen (24) in der Zylindermitte mit einem Kopf (25) im Steuergehäuse (23) des Steuergerätes (2) gehalten ist, das auf den Zylinder (1), dessen Boden bildend, aufgeschweißt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zulaufleitung (18) eine von außen einstellbare Drossel (15) hineinragt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Umschaltkolbcn (II) und Umschaltventil (12) ein Dämpfungskolben (46) geschaltet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekenn-

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