DE2527356A1 - Nutzfahrzeug - Google Patents

Description

Nutzfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug, insbesondere Erntefahrzeug, mit hydraulischer Hebe- und Senkvorrichtung für die Arbeitsgerätschaft und mit einer umsteuerbaren Hydraulikanlage, die - abgesehen von einer Hebe- und Senkßtellung - auch eine Entlastungsstellung aufweist, bei welcher, eine beschränkte Hubkraft auf die Arbeitsgerätschaft wirkt, wobei ein Druckspeicher vorgesehen ist, der bei Entlastungsstellung mit mindestens einem Hubzylinder für die Arbeitsgerätschaft verbunden ist.

MS/mp/193*** Fall 31/

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Bei einem bekannten Nutzfahrzeug dieser Art, insbesondere Mähdrescher, ist der Druckspeicher stets direkt mit dem Hubzylinder verbunden (DT-AS 1 027 441). In diesem Falle bewirkt der Druckspeicher eine nachgiebige Aufhängung der Arbeitsgerätschaft in gehobener Stellung, z.B. beim Befahren von Strassen und Feldwegen. Wirken auf das Fahrzeug Schläge, so kann diese nachgiebige Aufhängung dazu führen, dass die Arbeitsgerätschaft momentan bis zur Bodenberührung absinkt. Dieser Nachteil wird auch nicht erheblich gemildert, v/enn gemäss DT-OS 1 507 164 zwischen den Hubzylinder und den Druckspeicher ein Drosselrückschlagventil eingebaut ist. Bei beiden bekannten Ausführungen muss ausserdem der Druckspeicher stets auf den vollen Arbeitsdruck im Hubzylinder gebracht werden, was voraussetzt, dass er für diesen vollen Arbeitsdruck bemessen ist und ausserdem noch imstande ist, die oben erwähnten Druckspitzen während der Fahrt aufzunehmen. Ferner bewirkt das stete Mitgehen des Druckes im Druckspeicher mit dem Druck im Hubzylinder eine nachteilige Verzögerung des Hubvorganges und zugleich einen unnützen Energieverbrauch.

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Nutzfahrzeug der erwähnten Art zu schaffen, welches ohne die erwähnten Nachteile arbeitet und ausserdem mit einfachen, handelsüblichen Teilen aufgebaut werden kann. Das erfindungsgemässe Nutzfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher über ein nur bei Entlastungsstellung offenes Absperrventil mit dom Hubzylinder und

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über ein Druckbegrenzungsventil mit dem Rücklauf zum Druckmittelbehälter verbunden ist.

Vorzugsweise ist ein Dreistellungs-Umsteuerventil mit Hub-, Senk- und Haltestellung vorgesehen, wobei in Haltestellung die direkte Verbindung zwischen Druckquelle und Hubzylinder für die Arbeitsgerätschaft unterbrochen ist, und wobei bei Haltestellung der Hubzylinder wahlweise an eine Teildruckquelle, z.B. den Druckspeicher, anschliessbar ist. Mit diesem Dreistellungs-Umsteuerventil ergibt sich eine sehr einfache zusätzliche Steuerung zur Erzeugung des Entlastungsdruckes.

Dabei ist vorzugsweise ein gemeinsamer Steuerhebel zur Wahl aller Betriebsstellungen vorgesehen, der zwei Freiheitsgrade der Bewegung hat und dessen Bewegung in einer Richtung das Dreistellungs-Umsteuerventil seine Stellungen durchlaufen lässt, während eine Bewegung quer zur einen Richtung das Druckbegrenzungsventil zur Erzeugung eines Teildruckes bzw. der beschränkten Hubkraft ein- und ausschaltet. Es ergibt sich dabei eine besonders einfache zentrale Steuerung aller Betriebsstellungen, wobei Fehlschaltungen ausgeschlossen sind und besondere Ueberlegungen bei der Vorwahl wegfallen.

Der erwähnte Steuerhebel ist vorzugsweise in einer U-förmigen Führung beweglich, wobei seine Längsbewegung in den parallelen

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Schenkeln der Führung auf das Dreistellungs-Umsteuerventil wirkt, während seine Querbewegung im Joch der Führung auf das Absperrventil wirkt. Diese Ausbildung wirkt weiterhin vereinfachend auf die Vorwahl, weil damit ein bestimmter Bewegungsablauf des Steuerhebels vorgegeben ist, womit die verschiedenen Betriebsstellungen in logischer Folge vorgewählt werden können.

Um die Steuerung des oben erwähnten Absperrventiles auch bei ungünstiger räumlicher Anordnung in Bezug auf den Steuerhebel in einfacher Weise zu gewährleisten, kann dieses Absperrventil vorzugsweise als Elektroventil ausgebildet sein, das mit einem durch den Steuerhebel betätigbaren Schalter verbunden ist.

Anhand der schematischen Zeichnung ist im folgenden ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.

Die schematisch dargestellte Arbeitsgerätschaft 1 ist am nicht dargestellten Fahrzeug mittels eines Gestänges 2 heb- und senkbar angeordnet. Das Heben und Senken der Arbeitsgerätschaft 1 erfolgt durch einen schematisch dargestellten Hubzylinder 3. Dieser Hubzylinder ist über eine Leitung 4 mit dem Ausgang eines Dreistellungs-Umsteuerventils 5 verbunden. Die zwei übrigen Anschlüsse dieses Ventils sind einerseits über eine Leitung 6 mit einer Druckpumpe 7 und über eine Rückleitung 8 und ein Filter 9 mit der Oelwar.ne 10 verbunden. Die

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Druckleitung 6 ist mit einem Ueberdruckventil 11 verbunden.

Die Zeichnung zeigt schematisch, welche Verbindungen das Dreistellungs-Umsteuerventil 5 in seinen drei Stellungen herstellt. In der dargestellten Mittelstellung ist die Druckleitung 6 direkt mit der Rückleitung 8 verbunden, d.h., der Druckmittelkreislauf ist kurzgeschlossen und die Leitung 4 ist im Ventil 5 abgeschlossen. Wird das Ventil 5 in eine untere Lage gebracht, so sind wiederum Druckleitung 6 und Rückleitung 8 direkt miteinander verbunden, diese Leitungen sind aber zusätzlich auch mit der Zuleitung 4 zum Hubzylinder 3 verbunden. Wird das Ventil 5 in seine oberste Stellung gebracht, so ist die Druckleitung 6 mit der Zuleitung 4 zum Hubzylinder 3 verbunden, während die Rückleitung 8 im Ventil 5 abgeschlossen ist.

Mit der VexbindungsJeitung 4 ist ein Absperrventil 12 verbunden, das als Elektrovent.il ausgebildet ist, und das in der dargestellten Lage die Leitung 4 von einem Druckspeicher 13 trennb. Ist das Elektroventil 12 erregt, so stellt es die Verbindung zwischen der Leitung 4 und dem Druckspeicher 13 her. Der Anschluss des Druckspeichers ist über ein Druckbegrenzungsventil 14 mit der Rückleitung 8 verbunden. Die Steuerimg der bisher beschriebenen Hydraulik erfolgt mittels eines Steuerknüppels lfj, dessen Schaft 16 in einem schematisch angedeuteten Kugelgelenk 17 gelagert ist. Das äussere Ende des Schaf-

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tes 16 ragt durch eine U-förmige Führungsnut 18, die eine zweidimensionale Bewegung des Steuerhebels erlaubt. Das innere Ende des Steuerhebels ist über Kugelgelenke 19 und 20 mit einer schematisch dargestellten Betätigungsstange 21 des Ventils 5 verbunden. Ueber ein entsprechendes Gestänge kann selbstverständlich auch eine Drehbewegung auf das Betätigungsorgan des Ventils 5 übertragen werden. Mit dem Schaft 16 des Steuerhebels ist innerhalb des Kugelgelenkes 17 eine Platte 22 verschweisst, an der eine Zugfeder 23 angreift, die den Steuerhebel stets so zu verschwenken trachtet, dass er sich im links liegenden senkrechten Schenkel der U-förmigen Führung 18 befindet. Die Platte 22 des Steuerhebels wirkt auf einen Steuerschalter 24, der in Serie mit einer Stromquelle 25 im Stromkreis des Elektroventils 12 liegt. Der Schalter 24 ist geschlossen, solange sich der Steuerhebel im rechts liegenden senkrechten Schenkel der Führung 18 befindet.

Die Zeichnung zeigt die Anlage in einer Ruhe- oder Haltestellung. Wie erwähnt, ist der Hubzylinder 3 am Ventil 5 von der Druckquelle 7 und von der Rücklaufleitung 8 abgetrennt. Auch das Absperrventil 12 ist geschlossen. Der Hubzylinder 3 bleibt damit in seiner Stellung, d.h., die Arbeitsgerätschaft 1 bleibt in der einmal eingenommenen, beispielsweise angehobenen Stellung. Zum Senken der Arbeitsgerätschaft wird der Steuerhebel .1.5 aus der dargestellten Aus gang si age nach oben verschoben. Damit wird das Ventil 5 nach unten verschoben, d.h., der Hub-

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zylinder 3 wird nun über die Leitung 4 mit der Rückleitung 8 verbunden. Unter der Wirkung der Schwerkraft der Arbeitsgerätschaft 1 wird das OeI aus dem Hubzylinder 3 verdrängt und die Arbeitsgerätschaft senkt sich. Zum Anheben der Arbeitsgerätschaft wird der Steuerhebel 15 aus der dargestellten Ausgangslage nach unten verschoben, womit das Ventil 5 in die obere Stellung gebracht wird, in welcher die Druckleitung 6 mit der Leitung 4 bzw. dem Hubzylinder 3 verbunden wird, während die Rückleitung 8 abgesperrt ist. Der Hubzylinder hebt damit die Arbeitsgerätschaft 1 an.

Soll nun während der Arbeit die Arbeitsgerätschaft entlastet werden, so wird der Steuerhebel vorderhand in seine untere rechte Lage gebracht. Das Ventil 5 befindet sich dabei in seiner oberen Lage, d.h., die Druckleitung G ist mit der Leitung 4 und dem Hubzylinder 3 verbunden. Zugleich ist nun aber der Schalter 24 geschlossen worden/ sodass das Absperrventil 12 geöffnet ist. Es ist damit eine Verbindung hergestellt zwischen der Leitung 4 und dem Druckspeicher 13 bzw. dem Druckbegrenzungsventil 14, womit der Druckspeicher 13 auf einen durch das Ventil 14 bestimmten Teildruck aufgeladen wird. Da während dieser Einstellung der Druck im Hubzylinder 3 auch auf den durch das Ventil 14 bestimmten Teildruck absinkt, welcher Druck nicht mehr genügt um über den Hubzylinder 3 die Arbeitsgerätschaft 1 in ihrer oberen Endlage zu halten, senkt sich die Arbeitsgerätschait,bis sie sich am Gelände abstützt. Ist dieser

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Zustand erreicht, so wird nun der Steuerhebel aus seiner unteren rechten Endlage im rechts liegenden Schenkel der Führung 18 nach oben verschoben. Damit bleibt der Schalter 24 geschlossen und somit der Druckspeicher 13 mit der Leitung 4 und dem Hubzylinder 3 verbunden, aber das Ventil 5 wird in seine Mittelstellung gebracht, in welcher die Leitung 4 beim Ventil 5 abgesperrt wird, während die Druckleitung 6 wieder direkt mit der Rückleitung 8 kurzgeschlossen wird. Die Pumpe 7 arbeitet damit leistungslos weiter, während der Hubzylinder 3 mit dem Druckspeicher 13 verbunden bleibt. Es wirkt daher im Hubzylinder 3 stets ein dem gespeicherten Teildruck entsprechender Druck, welcher eine Entlastung der Arbeitsgerätschaft bewirkt. Ist eine Entlastung nicht mehr erforderlich oder erwünscht, oder will man in eine andere Betriebsstellung übergehen, beispielsweise die Arbeitsgerätschaft anheben, so wird der Steuerhebel in die entsprechende Stellung zurückgebracht, wobei er stets wieder über die Stellung läuft, in welcher der Druckspeicher 13 erneut auf den Teildruck aufgeladen wird. Auch wenn man später wiederum in die Entlastungsstellung geht, durchläuft man automatisch wieder die Ladestellung für den Druckspeicher, sodass im allgemeinen ohne irgendwelche Wartezeiten in die Entlastungsstellung übergegangen werden kann. Die dargestellte Anlage gestattet somit ein sehr einfaches rationelles Arbeiten.

Der zusätzliche Aufwand an hydraulischer Ausrüstung ist be-

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scheiden, denn abgesehen von dem ohnehin erforderlichen Urasteuerventil 5 ist lediglich ein Absperrventil 12, ein Druckspeicher 13 und ein Druckbegrenzungsventil 14 erforderlich, sowie ein verhältnismässig einfacher Steuermechanismus für diese
Teile.

Es ist ohne weiteres möglich, die unter Umständen unerwünschten elektrischen Komponenten, nämlich den Schalter 24 und das Elektroventil 12 wegzulassen, wenn ein passendes mechanisches Übertragungssystem zwischen dem Steuerhebel 15, 16 und einem mechanisch betätigten Absperrventil 12 vorgesehen wird. Der
Schaft 16 des Steuerhebels könnte beispielsweise durch eine
Gabel greifen, welche bei der horizontalen Hin- und Herbewegung des Steuerhebels verschwenkt wird und auf ein passendes
Absperrventil 12 wirkt.

Andere als landwirtschaftliche Nutz fahrzeuge, z.B. forstwirtschaftliche Fahrzeuge und Lastfahrzeuge aller Art, können entsprechend ausgerüstet werden.

Bei längerer Betriebsdauer in Entlastungsstellung kann infolge Lockverlusten der Druck im Druckspeicher unzulässig absinken. Es kann daher, wenn mit lange andauerndem ununterbrochenem Betrieb in Entlastungsstellung zu rechnen ist, eine automatische Nachladung des Druckspeichers vorgesehen sein. Eir^e

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diesem Zwecke dienende Zusatzvorrichtung ist in der Zeichnung in strichpunktierten Linien angedeutet. Ausser dem Schalter 24 ist ein gleichartiger Schalter 26 vorgesehen, der auch jeweils geschlossen ist, wenn sich der Steuerhebel 15, 16 in seiner rechten Stellung befindet. Der Schalter 26 schliesst einen Stromkreis, der über einen mit dem Druckspeicher 13 verbundenen Druckschalter 27 zu einem elektrisch betätigbaren Ladeventil 28 führt.

Bei Entlastungsstellung befindet sich das Ventil 5 in der dargestellten Mittelstellung. Der Stromkreis über den Schalter und den Druckschalter 27 ist solange geschlossen, als der Druck im Speicher 13 unterhalb des erforderlichen Entlastungsdruckes liegt. Das Ladeventil 28 wird durch den fliessenden Strom aus der dargestellten Ruhestellung in die Einschaltstellung umgesteuert. Damit wird der Druckmittelstrom von der Pumpe 7 über die Ventile 5 und 28 mit dem Druckspeicher 13 verbunden, und derselbe v/ird aufgeladen, bis der gewünschte Entlastungsdruck erreicht wird, worauf der Druckschalter 27 den Stromkreis zum Ladeventil 28 unterbricht. Das Ladeventil schaltet in die dargestellte Ruhestellung zurück, in welcher der Druckmittelstrom von der Pumpe 7 über das Ventil 15 drucklos zur Oelwanne 10 zurückfliesst. Der Druckschalter 27 ist einstellbar, um die gewünschten Druckgrenzen, bei welchen er schaltet, vorwählen zu kö.nnen.

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Nutzfahrzeug, insbesondere Erntefahrzeug, mit hydraulischer Hebe- und Senkvorrichtung für die Arbeitsgerätschaft und mit einer umsteuerbaren Hydraulikanlage, die - abgesehen von einer Hebe- und Senkstellung - auch eine Entlastungsstellung aufweist, bei welcher eine beschränkte Hubkraft auf die Arbeitsgerätschaft wirkt, wobei ein Druckspeicher vorgesehen ist, der bei Entlastungsstellung mit mindestens einem Hubzylinder für die Arbeitsgerätschaft verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (13) über ein nur bei Entlastungsstellung offenes Absperrventil (12) mit dem Hubzylinder und über ein Druckbegrenzungsventil (14) mit dem Rücklauf (8) zum Druckmittelbehälter (10) verbunden ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dreistellungs-Umsteuerventil (5) mit Hub-, Senk- und Haltestellung vorgesehen ist, wobei in Haltestellung die direkte Verbindung zwischen Druckquelle (7) und Hubzylinder (3) für die Arbeitsgerätschaft (1) unterbrochen ist, und dass bei Haltestellung der Hubzylinder wahlweise an eine Teildruckquelle, z.B. den Druckspeicher (13), anschliessbar ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Steuerhebel (16) zur Wahl aller Betriebsstellungen vorgesehen ist, der zwei Freiheitsgrade der Bewegung hat,

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und dessen Bewegung in einer Richtung das Dreistellungsümsteuerventil (5) seine Stellungen durchlaufen lässt, während eine Bewegung quer zur einen Richtung über das Absperrventil (12), das Druckbegrenzungsventil (14) zur Erzeugung eines Teildruckes bzw. der beschränkten Hubkraft ein- und ausschaltet.

4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (16) in einer U-förmigen Führung (18) beweglich ist, wobei seine Längsbewegung in den parallelen Schenkeln der Führung auf das Dreistellungs-Umsteuerventil (5) wirkt, während seine Querbewegung im Joch der Führung auf das Absperrventil (12) wirkt.

5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (12) ein Elektroventil ist, das mit einem durch den Steuerhebel (16) betätigbaren Schalter (24) verbunden ist.

6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch einen in Entlastungsstellung wirksamen Stromkreis, in welchem sich ein mit dem Druckspeicher (13) verbundener Druckschalter (27) sowie ein elektrisch betätigbares Ladeventil (28) befinden, derart, dass bei Abfall des Druckes im Druckspeicher unter einen erforderlichen Minimaldruck eine Aufladung des Drückspeichers über das Ladeventil erfolgt.

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