DE2461712B1 - Hydraulische drehvorrichtung fuer einen drehpflug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Drehvor-

¹S richtung für einen an einen Schlepper anhängbaren, vorzugsweise leichteren Drehpflug mit einem Drehzylinder, dessen beide Zylinderräume durch einen Differentialkolben voneinander getrennt und über eine Verbindungsleitung mit einem Ventil miteinander verbun-

den sind und mit einem Steuergerät für die Änderung der Bewegungsrichtung des Differentialkolbens, wobei die Verbindungsleitung über lediglich eine Anschlußleitung durch ein Umschaltventil mit einer Druckpumpe bzw. einem Tank verbindbar ist und für die Aufnahme der verdrängten Flüssigkeit aus dem einen Zylinderraum ein hydraulischer Druckspeicher vorgesehen ist, der über eine mit einem Rückschlagventil versehene Leitung mit der zur Pumpe bzw. zum Tank führenden Leitung verbunden ist und mit einem Halteventil, das den Abfluß vom einen Zylinderraum, z. B. bei Entlüftungsstellung des Umschaltventils, verhindert. Bei einer bekannten Drehvorrichtung dieser Art (DT-OS 21 27 319) ist die Umschalteinrichtung nicht für solche Drehpflüge geeignet, bei denen die Wendung des PfIuges in zwei Phasen erfolgt und der Hydraulikkolben in der einen Phase in der einen und in der anderen Phase in der anderen Richtung bewegt wird. Nach einer Halbdrehung müßte hier von Hand eine Entlüftungsstellung am Steuerventil aufgesucht werden, die eine bestimmte Zeit beibehalten werden muß, damit der Druckspeicher wieder gefüllt wird. Die notwendige Nockenscheiben-Ventilsteuerung ist aufwendig und teuer.

Mit einer anderen bekannten Drehvorrichtung (DT-OS 21 29 862) kann der Pflug bereits in zwei Phasen gedreht werden, zur automatischen Umsteuerung der Kolbenbewegung im oberen Totpunkt sind aber außenliegende Hilfsmittel notwendig, die einer starken Verschmutzungsgefahr unterliegen und leicht beschädigt werden können. Auch muß der Druckspeicher mit

einer Hochdruckfüllung arbeiten, so daß er groß und kostspielig ausgelegt und vom Technischen Überwachungsverein überwacht werden muß. Die Bedienung ist umständlich, da zum Drehen des Pfluges zwei Schaltstellungen aufgesucht werden müssen.

Auch bei einer weiteren bekannten Ausführungsform (DT-OS 21 64 354) muß in der oberen Totpunktlage des Kolbens von Hand umgesteuert werden, der hydraulische Druckspeicher muß wieder als Hochdruckspeicher ausgebildet sein. Die Verriegelung in den Endstellun-

gen wird mechanisch vorgenommen, neben einem zusätzlichen Aufwand besteht durch Verschmutzung und Beschädigung-die Gefahr von Funktionsstörungen. ι Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hy- ' draulische Drehvorrichtung zu schaffen, die durch die Verwendung eines Speichers mit nur einer Anschlußlei- ."-tung zur Schlepperhydraulik auskommt, bei der aber die Verwendung eines Niederdruckspeichers genügt, , eine automatische Umsteuerung des Kolbens in der

Totpunktlage gegeben ist, ohne daß Hilfsmittel von außen her eingesetzt werden müßten und die trotzdem eine hydraulische Verriegelung zuläßt, so daß eine kompakte, gegen Verschmutzung störunanfällige Bauweise erreicht wird, die zudem eine preisgünstige und einfache Herstellung ermöglicht und sich bequem und einfach bedienen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das Ventil in der Verbindungsleitung der beiden Zylinderräume als Umsteuerventil ausgebildet ist, das bei einem festgelegten Druck öffnet, zwischen der Verbindungsleitung und der Anschlußieitung eine Drossel liegt, die Verbindungsleitung am Umsteuerventil über eine Leitung, in die ein Druckventil eingesetzt ist, mit dem Druckspeicher verbunden ist '5 und das Halteventil in der Verbindungsleitung zwischen dem Umsteuerventil und dem einen Zylinderraum angeordnet und durch einen vom Druck der Verbindungsleitung beaufschlagten Differentialkolben steuerbar ist. Auf diese Weise ergibt sich eine selbsttätige Umsteuerung der Kolbenbewegung in der Totpunktlage, der Druckspeicher ist für niedrigen Druck auslegbar, damit preisgünstig und nicht überwachungspflichtig, die hydraulische Verriegelung vermeidet den Einsatz außenbeweglicher Teile, die Vorrichtung baut kompakt auf kleinem Raum und läßt sich preisgünstig herstellen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine beispielsweise Ausführungsform wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht der Drehvorrichtung in schematischer Darstellung,

F i g. 2 einen Längsschnitt in schematischer Darstellung durch den doppeltwirkenden Zylinder mit dem Speicher und dem Steuergerät bei der Einstellung des Umschaltventils für die erste Drehphase,

F i g. 3 einen entsprechenden Schnitt zu F i g. 2 bei der sich automatisch einstellenden zweiten Drehphase,

F i g. 4 einen entsprechenden Schnitt zu F i g. 2 in der Verriegelungsstellung nach Beendigung der zweiten Drehphase.

Ein Drehzylinder 1 ist stirnseitig durch ein Steuergerät 2 abgeschlossen, an das sich ein Ausleger 3 und ein Speicher 4 anschließen. Der Ausleger 3 einerseits und das eine Ende einer Kolbenstange 5 des Drehzylinders 1 andererseits sind schwenkbar einmal an einer Anbauvorrichtung 6, insbesondere eines nicht näher dargestellten Schleppers, und einmal an einem Schwenkhebel 7 eines auch nicht näher dargestellten Pfluges angelenkt, dessen Schare um eine Drehwelle 8 über den Schwenkhebel 7 um 180° drehbar sind Der Einzug der Kolbenstange 5 in den Drehzylinder 1 ergibt eine erste Drehphase 9 von 0 bis 90°, der Ausschub der Kolbenstange 5 ergibt die zweite Drehphase 10 zur Drehung von 90 auf 180°. Der Totpunkt 11 wird durch das Schwungmoment des sich drehenden Pfluges überwunden.

Das Steuergerät 2 ist über lediglich eine Leitung 12 mit einer Druckpumpe 13 bzw. einem Tank 14 über ein Umschaltventil 15 verbunden, wobei vorzugsweise die Druckpumpe 13, der Tank 14 und das Umschaltventil 15 zur Schlepperhydraulik gehören. Das Umschaltventil 15 hat drei Stellungen: eine Stellung 16 (F i g. 2), in der die Druckpumpe 13 mit dem Steuergerät 2 verbunden ist, eine Stellung 17, in der die Druckpumpe 13 in den Tank 14 fördert und die Leitung 12 vom Steuergerät 2 geschlossen ist, und eine Stellung 18, in der die Leitung 12 vom Steuergerät 2 mit dem Tank 14 verbunden ist.

Im Gehäuse 19 des Steuergerätes 2 befinden sich ein Druckventil 20, ein Rückschlagventil 21, ein Sperrventil 22, ein Umsteuerventil 23 und ein Halteventil 24, die teilweise über Leitungen 25, 26, 27 miteinander in Verbindung stehen, wobei die Leitung 27 Bestandteil einer Verbindungsleitung 28 ist, die die Zylinderräume 29, 30 des Drehzylinders 1 miteinander verbinden.

Das Druckventil 20 ist ein federbelastetes Kugelventil, dessen Stellung durch einen Stößel 31 beeinflußbar ist, dessen eine Seite durch eine Feder 32 belastet ist und dessen andere Seite drucklos gehalten ist, also mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht. Dabei kann dieses Ende über eine nicht näher dargestellte Kappe od. dgl. vor Verschmutzung geschützt sein. Die Feder 32 ist so bemessen, daß der Stößel 31 von der Kugel 33 bei einem Druck von etwa 50 bar zurückgedrückt werden kann: Bei diesem Druck schließt also das Druckventil 20, das somit als Druckbegrenzungsventil für den Speicher 4 dient, der an die Leitung 26 angeschlossen ist und vorzugsweise als Gasdruckspeicher ausgebildet ist. Die auf eine Membrane 34 wirkende Stickstoff-Füllung 35 hat eine Vorspannung von z. B. 10 bar, eine Aufnahmefähigkeit von 0,251 genügt. Der Speicher 4 kann klein und preisgünstig ausgebildet sein, da ein Nenndruck von z. B. 70 bar genügt, wenn daher das Druckventil 20 bei 50 bar schließt, kann der Speicher 4 nicht gefährdet werden. Zur weiteren Sicherheit kann noch ein zweites Druckbegrenzungsventil als Sicherheitsventil 36 vorgesehen sein, das außerhalb des Steuergerätgehäuses 19 angeordnet ist und z. B. bei einem Druck von 70 bar ins Freie abbläst, so daß der Speicher 4 unter gar keinen Umständen über seinen Nenndruck hinaus belastet werden kann.

Die Leitung 26, die einerseits mit dem Speicher 4 verbunden ist, ist andererseits mit der zum Umschaltventil 15 führenden Leitung 12 unter Einschaltung des Rückschlagventils 21 verbunden. Dabei münden in den Ventilraum 38 einmal eine mit der Leitung 12 verbundene Drossel 39 und einmal eine ebenfalls mit der Leitung 12 verbundene Rücklaufleitung 40, in der das Sperrventil 22 angeordnet ist.

Das Umsteuerventil 23 weist einen Ventilkörper 41 auf, der mit seinem einen Ende 42 wieder mit der Atmosphäre in Verbindung steht, also drucklos gehalten ist. Er ist im Gehäuse 19 geführt und trägt auf der dem Ende 42 gegenüberliegenden Seite einen Ventilkegel 43, mit dem er über eine Feder 44 auf seinen Sitz 45 gedrückt wird, der Bestandteil der Leitung 27 ist.

Der Ventilkörper 46 des Halteventils 24 kann über eine Feder 47 auf seinen Sitz 48 gedrückt werden, sofern dies ein Kolben 49 zuläßt, dessen eine Zylinderseite 50 mit den Leitungen 27, 28 bzw. der Drossel 39 in Verbindung steht und dessen andere Zylinderseite 51 vom Druck in der Leitung 25 beaufschlagt ist, die den Zylinderraum 29 über das Umsteuerventil 23 und das Druckventil 20 mit der Leitung 26 bzw. dem Speicher 4 verbindet.

Am einen Ende der Kolbenstange 5 sitzt ein Kolben 52, der die Zylinderräume 29 und 30 voneinander trennt, die Leitung 25 mündet in den Zylinderraum 29, der auf seiner einen Stirnseite 53 durch das aufgeschweißte Gehäuse 19 des Steuergerätes 2, dessen Boden 54 abgebend, verschlossen ist.

Die Drehvorrichtung arbeitet wie folgt: In der F i g. 2 sind die Verhältnisse so dargestellt, wie sie sich in der ersten Drehphase 9 ergeben. Das Umschaltventil 15 ist

in die Stellung 16 gebracht, in der die Pumpe 13 über die Leitung 12 mit dem Steuergerät 2 verbunden ist. Die Pumpe 13 arbeitet mit vollem Druck, wobei der Höchstdruck durch ein Druckbegrenzungsventil 55 ζ. Β. auf 160 bar eingestellt sein kann. Das Sperrventil 22 ist geschlossen, das Drucköl muß über die Drossel 39 in den Ventilraum 38 bzw. die Leitungen 27 und 28 gedrückt werden. In diesen Leitungen baut sich wegen der Drossel 39 lediglich ein Druck von z. B. 100 bar auf. Die Feder 44 des Umsteuerventils 23 ist so ausgelegt, daß bei diesem Druck in den Leitungen 27, 28 die Verbindung zwischen den Leitungen 25 und 27 unterbrochen ist, das Ventil 23 ist also geschlossen, wie auch in F i g. 2 dargestellt. Die Feder 47 des Halteventils 24 dagegen ist schwach genug, damit der Kolben 49 bis zu seinem Anschlag in der Zeichnung links durch den auf die Zylinderseite 50 einwirkenden Druck gedrückt wird und dabei den Ventilkörper 46 von seinem Sitz 48 gegen die Wirkung der Feder 47 abhebt: das Halteventil 24 ist also geöffnet. Das über die Verbindungsleitung 28 in den Zylinderraum 30 einströmende Drucköl drückt auf den Kolben 52, so daß die Kolbenstange 5 in den Drehzylinder 1 einfährt. Dabei sind die Drücke und Abmessungen so gehalten, daß für die Drehung des Pfluges eine passende Beschleunigung gegeben ist, die erste Drehphase spielt sich in 3 bis 4 Sekunden ab. Bei der Bewegung des Kolbens 52 wird das öl aus dem Zylinderraum 29 über die Leitung 25 und die geöffneten Ventile 24 und 20 in die Leitung 26 und in den Speicher 4 gedrückt, die Bemessung ist so ausgelegt, daß das ganze Öl aus dem Zylinderraum 29 im Speicher 4 Aufnahme finden kann, ohne daß das Druckventil 2Ö schließt, der Druck von 50 bar nicht überschritten wird, bis sich der Kolben 52 in seiner Endlage befindet und die erste Drehphase 9 abgeschlossen ist.

Hat der Kolben 52 seine Endlage erreicht, so steigt der Druck in der Verbindungsleitung 28 trotz der Drossel 39 weiter an, das Umschaltventil 15 ist nach wie vor in der Stellung 16 gehalten, so daß schließlich in der Verbindungsleitung 28 der volle Pumpendruck wirksam werden kann. Dadurch öffnet das Umsteuerventil 23 unter Verbindung der Leitungen 27 und 25. Das Halteventil 24 ist durch den Kolben 49 nach wie vor geöffnet, das Druckventil 20 schließt sofort wegen des ansteigenden Druckes in der Leitung 25. Die Feder 44 ist z. B. auf einen Druck von 130 bar ausgerichtet. Damit herrscht in den Zylinderräumen 29, 30 Gleichdruck, wegen der größeren Kolbenfläche auf der Seite des Zylinderraums 29 wird der Kolben 52 und die Kolbenstange 5 nach außen geschoben: die zweite Drehphase 10 ist eingeleitet, der Pflug wird vom Totpunkt 11 vollends bis schließlich insgesamt 180° gedreht, wobei die Kolbenstange 5 bis zu einem Anschlag ausgefahren und dort gehalten wird (F i g. 3).

Ist die zweite Drehphase beendet, wird das Umschaltventil 15 von Hand für kurze Zeit, z. B. 1 bis 2 Sekunden, in die Stellung 18 gebracht. Damit sind die Leitung 12, das Steuergerät 2 und der Speicher 4 mit dem Tank 14 verbunden, so daß eine Entlüftungsstellung gegeben ist (F i g. 4). Der Druck in den Leitungen 25 bis 28 entspannt sich sofort, so daß der Ventilkörper 46 des Halteventils 24 schlagartig auf seinen Sitz 48 gedrückt wird und damit der Hochdruck im Zylinderraum 29 erhalten bleibt, was bedeutet, daß die Kolbenstange 5 ständig fest gegen ihren Anschlag gedrückt und damit die Stellung »verriegelt« wird. Das Umsteuerventil 23 hat unter dem Druck der Feder 44 wieder geschlossen, der Speicher 4 entleert sich über das Rückschlagventil 21, wobei die Entleerung wegen der Rücklaufleitung 40 mit großem Querschnitt und dem geöffneten Sperrventil 22 sehr rasch vor sich geht. Eine Entlüftung über die Drossel 39, deren Durchmesser etwa 1,2 mm beträgt, würde viel zu lange dauern. Nach der Entlüftung ist die Ausgangsstellung erreicht, das Umschaltventil 15 wird in die neutrale Stellung 17 gebracht, in der der Pumpe-Tank-Kreislauf geschlossen ist.

Die Anordnung ist so ausgelegt, daß ζ. B. in der ersten Drehphase eine Zugkraft von 500 kg und in der zweiten Drehphase eine Druckkraft von z. B. 750 kg wirksam wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt also eine selbsttätige Umschaltung, ohne daß irgendwelche Schaltstifte od. dgl. nach außen notwendig wären, die mit außerhalb des Steuergerätes liegenden Gebern zusammenarbeiten müßten. Dieses Umschaltsystem kann auch bei Konstruktionen ohne Speicher und mit zwei Anschlußleitungen verwendet werden. Man hat einen vollständig geschlossenen Systemkreislauf bei selbsttätiger Verriegelung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Drehvorrichtung für einen an einen Schlepper anhängbaren, vorzugsweise leichteren Drehpflug mit einem Drehzylinder, dessen beide Zylinderräume durch einen Differentialkolben voneinander getrennt und über eine Verbindungsleitung mit einem Ventil miteinander verbunden sind und mit einem Steuergerät für die Änderung der Bewegungsrichtung des Differentialkolbens, wobei die Verbindungsleitung über lediglich eine Anschlußleitung durch ein Umschaltventil mit einer Druckpumpe bzw. einem Tank verbindbar ist und für die Aufnahme der verdrängten Flüssigkeit aus dem einen Zylinderraum ein hydraulischer Druckspeicher vorgesehen ist, der über eine mit einem Rückschlagventil versehene Leitung mit der zur Pumpe bzw. zum Tank führenden Leitung verbunden ist und mit einem Halteventil, das den Abfluß vom einen Zylinderraum, z. B. bei Entlüftungsstellung des Umschaltventils, verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in der Verbindungsleitung (28) der beiden Zylinderräume (29, 30) als Umsteuerventil (23) ausgebildet ist, das bei einem festgelegten Druck öffnet, zwischen der Verbindungsleitung (28) und der Anschlußleitung (12) eine Drossel (39) liegt, die Verbindungsleitung (28) am Umsteuerventil (23) über eine Leitung (25), in die ein Druckventil (20) eingesetzt ist, mit dem Druckspeicher (4) verbunden ist und das Halteventil (24) in der Verbindungsleitung (28) zwischen dem Umsteuerventil (23) und dem einen Zylinderraum (29) angeordnet und durch einen vom Druck der Verbindungsleitung (28) beaufschlagten Differentialkolben (49) steuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (41) des Umsteuerventils (23) durch eine Feder (44) belastet und dessen dem Ventilsitz (45) abgekehrtes Ende (42) drucklos gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (41) im Steuergerätgehäuse (19) dichtend geführt ist und an seinem einen Ende einen Ventilkegel (43) trägt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventil (20) unter dem Einfluß eines federbelasteten Stößels (31) steht

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (31) auf seiner dem Druckventil (20) abgekehrten Seite drucklos gehalten ist..

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (28) der beiden Zylinderräume (29,30) über das Rückschlagventil (21) geführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (39) zwischen dem Rückschlagventil (21) und dem Umschaltventil (15) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Drossel (39) in die Verbindung zwischen Speicher (4) und Umschaltventil (15) zwischen Rückschlagventil (21) und Umschaltventil (15) ein Sperrventil (22) eingesetzt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Speicher (4) ein Sicherheitsventil (36) vorgeschaltet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

kennzeichnet, daß das Steuergerät (2) auf die eine Stirnseite (53) des Drehzylinders (1), dessen Boden (54) bildend, aufgesetzt ist und den Speicher (4) und dem Drehzylinder (1) gegenüberliegend einen Ausleger (3) trägt, der an einer Anbauvorrichtung (6) am Schlepper gelagert ist, während die Kolbenstange (5) des Drehzylinders (1) an einem mit einer Drehwelle (8) für den Pflug verbundenen Schwenkhebel (7) angreift.