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Drehvorrichtung für einen Drehpflug
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Die Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung für einen Drehpflug mit
einem doppelt wirkenden Hydraulikzylinder, einem doppelt wirkenden Wegeventil und
einem Steuergerät mit einem Steuerschieber, durch dessen Verschiebung die Kolbenbewegung
im Hydraulikzylinder selbsttätig umsteuerbar ist, wobei das Steuergerät über zwei
Leitungen mit dem Wegeventil, über eine Leitung unter Einschaltung eines Rückschlagventiles
mit dem oberen
Zylinderraum und über eine Leitung mit dem unteren
Zylinderraum verbunden ist. Bei einer bekannten Ausbildung dieser Art (DT-PS 2 363
828) benötigt man eine Reihe von Umschaltorganen, die jeweils für sich den Verhältnissen
entsprechend eingestellt werden müssen.
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Die Handhabung ist kompliziert, der Bauauiwand groß.
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Der Erfindung liegt die Auigabe zugrunde, eine Drehvorrichtung der
besagten Art zu schaffen, die weniger Teile eriordert und damit einiacher herstellbar
ist, die Zahl der Einstellungen verringert und damit eine leichte Bedienbarkeit
gewährleistet und mit der bei gleicher Baugröße größere Kräfte ausgeübt werden können.
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Zur Lösung dieser Auigabe sieht die Erfindung vor, daß der Steuerschieber
in einer Grundstellung über eine Raste iixierbar und in einer Richtung mechanisch
durch den Kolben und in der anderen Richtung hydraulisch axial verschiebbar ist
und das Rückschlagventil durch einen von der Zulaufleitung beauischlagbaren Kolben
steuerbar sind. Aui diese Weise können die von einer zur Schlepperhydraulik gehörenden
Pumpe zur Verfügung gestellten Drücke voll ausgenutzt werden, das Steuergerät hat
nur wenige Teile, der Pflug ist während seiner Drehbewegung iest eingespannt und
es ist mit einiachen Mittel eine sichere Verriegelung in der
jeweiligen
Arbeitslage des Pfluges erreicht. Zur Regulierung der Drehgeschwindigkeit des Piluges
sind Drosseln vorgesehen. Die Anordnung ist so getroffen, daß in der Grundstellung
des Steuerschiebers (erste Drehphase) und der Hubstellung des Wegeventils die Druckleitung
über den Steurschieber mit der Leitung zum unteren Zylinderraum über eine Drossel
verbunden ist (Kolben fährt ein) und die Leitung vom oberen Zylinderraum über das
geöffnete Rückschlagventil und den Steuerschieber zur Rücklaufleitung geführt ist.
In der Umschaltstellung des Steuerschiebers (zweite Drehphase) und der Hubstellung
des Wegeventils ist die Druckleitung über den Steuerschieber, das Rückschlagventil
und eine Drossel mit der Leitung zum oberen Zylinderraum verbunden (Kolben fährt
aus) und die Leitung vom unteren Zylinderraum ist über den Steuerschieber zur Rücklauileitung
geführt. In der Senkstellung des Wegeventils ist die Druckleitung über den in seine
Grundstellung zurückgeführten Steuerschieber und die Leitung mit dem Rückschlagventil
und der Drossel zum'oberen Zylinderraum geführt, die Leitung vom unteren Zylinderraum
ist über eine Drossel und den Steuerschieber mit der Rücklaufleitung verbunden.
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In iertigungsmäßig günstiger Weise ist der Steuerschieber mit drei
Steuerflächen zur Steuerung von fünf Verbindungsräumen versehen, an die die Leitungen
ange-
schlossen sind. Beiindet sich zwischen dem Steuergerät und
dem Hydraulikzylinder ein Flansch, so kann nach der Erfindung durch den Flansch
eine Betätigungsstange hindurchgeführt sein, die mit ihrem einen Ende am Steuerschieber
angreiit und an ihrem anderen Ende vom Kolben des Hydraulikzylinders kurz vor der
oberen Totpunktlage bewegbar ist. Damit die Betätigungsstange dicht geführt ist
und nicht in den Zylinderraum durchiallen kann, ist sie auf der dem Steuerschieber
zugewandten Seite nit einem Anschlagteil versehen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Festhaltekraft der
Raste einstellbar. Sie kann dazu aus einer Kugel bestehen, die in eine Rille des
Steuerschiebers durch eine Feder gedrückt wird, wobei das der Kugel abgewandte Ende
der Feder durch eine von außen in das Gehäuse des Steuergerät es einschraubbare
Schraube iestgelegt sein kann.
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Berstellung und Montage werden weiter dadurch erleichtert, daß die
Leitung zum oberen Zylinderraum mit dem Rückschlagventil als Durchgangsbohrung im
Flansch ausgeführt ist. Die Drossel zwischen dem Steuergerät und dem oberen Zylinderraum
besteht zweckmäßigerweise aus einer Blende, die in Form einer Scheibe in eine eine
Durchgangsbohrung umgebende Aussparung an der Oberseite des Flansches eingelegt
und von einem Dichtring umgeben ist. Die andere Leitung zwischen dem
Steuergerät
und dem Hydraulikzylinder tritt in der Nähe des Hydraulikzylinders aus dem Flansch
heraus, trägt hier eine Drossel und ist unter Bildung einer Schlaufe in den unteren
Zylinderraum eingeführt. Die Leitung ist damit genügend nachgiebig, um beim Zusammenbau
des Zylinders die Arbeit zu erleichtern.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
Einzelheiten sind anhand der Zeichnung, die eine beispielsweise Ausführungsform
darstellt, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der
Drehvorrichtung, Fig. 2 eine Ansicht des als Baueinheit ausgeführten Steuergerätes
mit dem Hydraulikzylinder von vorn, Fig. 3 eine Ansicht dazu von der Seite, Fig.
4 einen Schnitt durch das Steuergerät gemäß der Linie IV-IV in Fig. 5, Fig. 5 eine
Draufsicht hierzu, teilweise im Schnitt, Fig. 6 Schnitte durch die Baueinheit bis
9 in schematischer Darstellung bei unterschiedlichen Arbeitsphasen.
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Fig. 10 einen Teilschnitt wie in Fig. 6 mit X angegeben durch eine
Drossel in größerem Maßstab.
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Die Drehvorrichtung wird im wesentlichen gebildet durch einen Hydraulikzylinder
1 und ein mit diesem über einen Flansch 2 verbundenen Steuergerät 3, das unter Zwischenschaltung
eines doppelt wirkenden Wegeventiles 4 mit einer Druckleitung 5 und einer Rücklaufleitung
6 verbunden list. In der Druckleitung 5 befindet sich eine Pumpe 7, die Rücklaufleitung
6 führt zu einem Tank 8.
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Ein Sicherheitsventil 9 ist in eine Verbindungsleitung zwischen der
Druckleitung 5 und der Rücklaufleitung 6 eingeschaltet. Die Baueinheit: Hydraulikzylinder
1 und Steuergerät 3 ist über ein Lager 10 im Flansch 2 an einem nicht näher dargestellten
Rahmen gelagert. Das ireie Ende der aus dem Hydraulikzylinder 1 herausragenden Kolbenstange
11 ist mit dem zu drehenden, nicht näher dargestellten Pflug verbunden, der um eine
Achse schwenkbar ist, die in der Fig. 1 durch den Punkts2 angedeutet ist. Zur Drehung
des Pfluges fährt die Kolbenstange 11 in einer ersten Drehphase 13 (0 bis 900) in
den Zylinder 1 ein, im Totpunkt erfolgt eine automatische Umsteuerung, so daß die
Kolbenstange 11 in einer zweiten Drehphase 14 (900 bis 1800) nach außen fährt.
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Das Steuergerät 3 weist einen Steuerschieber 15 auf, der drei Steuerflächen
16,17,18 zur Steuerung von fünf Verbindungsräumen 19 bis 23 trägt, von denen Leitungen
24 bis 27 ausgehen. Dabei sind die Verbindungsräume 19 und 23 über die Leitung 24
unter Einschaltung des Wegeventiles 4 mit der Rücklaufleitung 6 verbunden, der Verbindungsraum
20 ist Über die Leitung 25 an den unteren Zylinderraum 28 angeschlossen, der Verbindungsraum
21 steht über die Leitung 26 mit der Druckleitung 5 in Verbindung und der Verbindungsraum
22 ist mit der Leitung 27, in die ein Rückschlagventil 29 eingebaut ist, mit dem
oberen Zylinderraum 30 verbunden.
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In einer Grundstellung (Fig. 4 und 6) wird der Steuerschieber 15 durch
eine Raste 31 festgehalten, die aus einer Kugel 32 besteht, die unter dem Druck
einer Feder 33 in eine Rille 34 des Steuerschiebers 15 eingedrückt wird. Die Achse
35 des Steuerschiebers 15 steht dabei senkrecht zur Achse 36 der Feder 33, die sich
mit ihrem einen Ende an einer Schraube 37 abstützt, die von außen in das Gehäuse
38 des Steuergerätes 3 einschraubbar ist.
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Je nach der notwendigen Haltekraft der Raste 31 kann die Feder 33
ausgewechselt oder deren Vorspannung durch eine Einstellung der Schraube 37 geändert
werden.
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Das Rückschlagventil 29 kann durch einen Kolben 39 geöffnet werden,
dessen eines abgesetztes Ende 40 mit
der Leitung 25 in Verbindung
steht und sich über eine Schraube 41 abstützen kann. Auf der anderen Seite ist ein
Betätigungsstift 42 angeordnet, der die unter dem Druck einer Feder 43 stehende
Kugel 44 des Rückschlagventiles 29 von deren Sitz 45 abheben kann.
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Im Flansch 2 ist eine Betätigungsstange 51 axial verschieblich geführt,
ihr eines Ende 52 ragt in den oberen Zylinderraum 30, ihr anderes Ende ist mit einem
Anschlagteil 53 versehen, das sich an einem Dichtemsatz 54 im Flansch 2 abstützen
kann und andererseits am Steuerschieber 15 angreiit. Die Leitung 27 ist durch den
Flansch 2 als Durchgangsbohrung 55 hindurchgeführt, die Leitung 25 verläuft ebenfalls
zu einem Teil im Flansch 2, tritt aber in der Nähe des Hydraulikzylinders 1 aus,
ist hier mit einer einstellbaren Drossel 46 versehen und wird als ireie Leitung
mit einer Schlauie 56 in den unteren Zylinderraum 28 geführt. Im Bereich des Anschlagteiles
53 ist von der Bohrung für den Steuerschieber 15 ausgehend eine Entlüftungsbohrung
57 nach außen geführt. Die Kolbenfläche 58 des Steuerschiebers 15 am der Betätigungsstange
51 gegenüberliegenden Ende steht mit der Leitung 24 in Verbindung, die Drossel 46
ist dabei so angeordnet, daß die Kolbenfläche 58 unmittelbar mit der Druckleitung
5 in Verbindung gebracht werden kann. Der Hydraulikzylinder 1 ist doppelt wirkend,
d.h. der mit der Kolbenstange 11
verbundene Kolben 59 kann beidseitig
mit Druckflüssigkeit beaufschlagt werden.
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In der Leitung 27 ist eine Drossel 47 wirksam,die in besonders vorteilhafter
Weise als Blende ausgebildet ist. Diese Blende ist als Lochscheibe 48 in eine Aussparung
49 auf der Oberseite des Flansches 2 eingelegt und von einem Dichtring 50 umgeben,
so daß die Montage oder ein Austausch im Bedarfsialle leicht vorgenommen werden
können. Das auf den Flansch 2 aufgesetzte Steuergerät 3 dichtet zusammen mit dem
Dichtring 50 die Leitung 27 nach außen ab.
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Soll der Pflug gedreht werden, so wird beim Wegeventil 4 die Hubstellung
60 eingenommen. Damit strömt Druckflüssigkeit von der Pumpe 7 Über das Wegeventil
4 zur Leitung 26 und vom Verbindungsraum 21 zum Verbindungsraum 20, um über die
Leitung 25 und die Drossel 46 zum unteren Zylinderraum 28 zu gelangen. Dabei wird
der Kolben 39 nach unten gedrückt, das Rückschlagventil 29 ist geöffnet (Fig. 6).
Der Kolben 59 wird nach innen geschoben, die erste Drehphase 13 von O bis 900 ist
eingeleitet. Die Flüssigkeit aus dem oberen Zylinderraum 30 gelangt über die Durchgangsbohrung
55, die Drossel 47 und das Rückschlagventil 29 und die Leitung
zum Verbindungsraum 22 und von dort zum Verbindungsraum 23 und zur Leitung 24 und
schließlich über die Rücklauf-
leitung 6 zum Tank 8. Die Drossel 47 ist so eingestellt, daß die
Flüssigkeit zwischen ihr und dem Kolben 59 einen Mitteldruck von z.B. 30 bis 60
bar aufweist, während die Pumpe 7 einen Höchstdruck von 150 bis 200 bar abgibt.
Zwischen dem Steuerschieber 15 und dem Tank 8 ist die Flüssigkeit praktisch drucklos
(0 bis 10 bar).
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Die Drossel 47 bestimmt die Drehgeschwindigkeit des Piluges, der sich
bildende Mitteldruck ist abhängig vom Pfluggewicht, dessen Schwerpunktanordnung
und der erwünschten Drehgeschwindigket. Wegen des Mitteldruckes ist der Pilug in
jeder Drehlage fest eingespannt, er kann also z.B. infolge seines Eigengewichtes
bei der Drehung nicht nach unten fallen. Insbesondere bei Pilügen mit geringerem
Gewicht kann ersatzweise in die Leitung 24 eine Drossel 63 eingesetzt werden (Fig.
9).
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In der Nähe des Totpunktes stößt der Kolben 59 gegen das Ende 52 der
Betätigungsstange 51. Dadurch wird der Steuerschieber 15 gegen die Wirkung der Raste
31 nach oben geschoben. Die zweite Drehphase 14 beginnt (Fig.7).
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Die Druckflüssigkeit fließt jetzt von der Pumpe 7 über die Leitung
26 und den Verbindungsraum 21 zum Verbindungsraum 22, um über die Leitung 27, das
Rückschlagventil 29 und die Drossel 47 zum oberen Zylinderraum 30 zu gelangen. Der
Kolben 59 wird nach außen geschoben.
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Die Flüssigkeit im unteren Zylinderraum 28 gelangt
Über
die Leitung 25 mit der Drossel 46 und die Verbindungsräume 20,19 zur Leitung 24
und geht schließlich über die Rücklaufleitung 6 in den Tank 8. Durch die Rückführung
über die Drossel 46 hat man wieder den Mitteldruck mit der vorher beschriebenen
Wirkung.
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Ist die zweite Drehphase 14 von 90 bis 1800 beendet, also der Pilug
vollständig gedreht, so bringt man das Wegeventil 4 in die Neutralstellung 61 (Fig.8).
Durch Leckölverluste entspannt sich der Mitteldruck, die Zuiuhr von Druckflüssigkeit
ist ja durch das Wegeventil 4 unterbunden. Das Rückschlagventil 29 schließt Sofort,
so daß der Hochdruck im oberen Zylinderraum 30 erhalten bleibt. Dies bedeutet, daß
der Pflug in seiner neuen Lage unbedingt sicher festgehalten, also verriegelt ist.
Es kann gepflügt werden.
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Soll der Pilug erneut gedreht werden, so muß zunächst kurz das Wegeventil
4 in die Senkstellung 62 gebracht werden (Fig. 9). In dieser Stellung gelangt Druckilüssigkeit
von der Pumpe 7 über das Wegeventil 4 zur Kolbenfläche 58 des Steuerschiebers 15,
so daß dieser nach unten gedrückt wird und die Raste 31 wieder eingreift. Uber die
Leitung 24, die Verbindungsräume 22,21, das Rückschlagventil 29, die Drossel 47
und die Leitung 27 wird nach wie vor der obere Zylinderraum 30 mit Drucköl versorgt.
Da aber allein die Haltekraft der
Raste 31 größer ist als die Kraft,
die auf die Betätigungsstange 51 wegen des Druckes des Mediums auf das Ende 52 der
Stange 51 einwirkt, bleibt der Steuerschieber 15 in dieser Lage. Die Senkstellung
62 wird also nur für ganz kurze Zeit zur Umschaltung des Steuerschiebers 15 vorgenommen.
Für den Beginn der ersten Drehphase wird dann wieder die Hubstellung 60 des Wegeventiles
4 (Fig. 6) aufgesucht.
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Die Drehvorrichtung eignet sich insbesondere für schwere, große Flüge,
da durch die Anordnung in beiden Richtungen der volle zur Verfügung stehende Druck
ausgenützt werden kann. Der Bauaufwand ist durch die Notwendigkeit nur weniger Teile
im Steuergerät 3 gering, die Bedienung ist überaus einiach, da nur noch die Drossel
46 in geringen Grenzen einzustellen ist. Die Vorrichtung arbeitet sicher und unempiindlich,
der Pilug ist in allen Drehlagen fest eingespannt und in der Pilugstellung vollständig
verriegelt.
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