DE2817489A1 - Steuerventil - Google Patents

Description

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Friedrich Mörtl, Schleppergerätebau GmbH & Co. KG.

8780 Gemünden/M.

Steuerventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil mit einem Drehkolben, vorzugsweise zur Steuerung der Antriebsaggregate eines hydraulisch betriebenen Mähwerks, mit einem Förderstrom-Einlaß und wenigstens zwei mit den zu steuernden Antriebsaggregaten verbundenen Förderstrom-Auslässen.

Beim Betrieb z.B. eines hydraulischen Mähwerks sind der Antrieb des Schneidwerks mittels eines Hydraulikmotors und das Anheben und Absenken des Mähwerks mittels eines hydraulischen Hubzylinders erforderlich. Die Kraftquelle für die Betätigung des Mähwerks bildet eine Hydraulikpumpe, die einen Förderstrom liefert. Je nach Leistungsbedarf des Hydraulikmotors für das Schneidwerk muß die Hydraulikpumpe einen Förderstrom mit mehr oder weniger hohem Druck liefern. Der Leistungsbedarf des Hydraulikmotors für das Schneidwerk unterliegt, bedingt durch die unterschiedliche Beanspruchung eines Mähwerks, starken Schwankungen, die sich wieder auf den Druck des Förderstroms auswirken. Man kann daher feststellen, daß zwischen der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor für das Schneidwerk der

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Förderstrom nie einen konstanten Druck aufweist. Insbesondere ist beim Leerlauf des Hydraulikmotors der Druck des Förderstromes sehr niedrig.

Eine weitere Forderung, die sich beim Betrieb hydraulischer Mähwerke stellt, besteht darin, bei laufendem Schneidwerk das Mähwerk heben und senken zu können, um beispielsweise Hindernisse zu überspringen. Es ist jedoch nicht ohne weiteres möglich, den hierfür erforderlichen Hubzylinder aus dem Förderstrom zwischen Hydraulikpumpe und Hydraulikmotor zu speisen, da dieser Förderstrom, wie vorstehend erläutert, einerseits starken Schwankungen unterliegt und andererseits den zur Betätigung des Hubzylinders erforderlichen Druck häufig nicht aufweist. Um dieses Problem zu vermeiden, hat man bisher entweder je eine Hydraulikpumpe für den Hubzylinder und den Hydraulikmotor vorgesehen oder SpezialventiIe mit eingebauten Mengenteilern und Druckwaagen verwendet. Beide Lösungen sind jedoch sehr aufwendig und daher entsprechend teuer, im Falle der Spezial ventile außerdem kompliziert und nicht immer funktionssicher.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und absolut betriebssicheres Steuerventil zu schaffen, das, von einem Förderstrom gespeist, zur gleichzeitigen Steuerung von Aggregaten mit unterschiedlichem Leistungsbedarf geeignet ist, etwa von einem Hubzylinder und einem Hydraulikmotor eines hydraulisch betriebenen Mähwerks.

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Obige Aufgabe wird durch ein Steuerventil mit einem Drehkolben gelöst, das erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen Kanal im Drehkolben mit einem solchen Querschnitt und in derartiger Anordnung gegenüber den Förderstrom-Auslässen, daß in einer Drehphase des Drehkolbens der Durchflußquerschnitt in dem einen Förderstrom-Auslaß verengbar ist, um in dem Ventil eine gewünschte Druckerhöhung für den anderen Förderstrom-Auslaß einzustellen, um Antriebsaggregate mit Bedarf an Förderströmen unterschiedlich hohen Druckes gleichzeitig zu speisen.

Ein solches Steuerventil ermöglicht vorteilhaft die gleichzeitige Speisung von Antriebsaggregaten mit Förderströmen unterschiedlichen Drucks aus einem Förderstrom, der von einer einzigen Hydraulikpumpe geliefert wird. Das Steuerventil ist dadurch insbesondere zur gleichzeitigen Steuerung eines Hubzylinders und Hydraulikmotors in einem hydraulisch betriebenen Mähwerk geeignet, da in dem Ventil ein Druck aufgebaut werden kann, der stets auch zur Betätigung des Hubzylinders ausreicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Abb. 1 eine schematische Schnittansicht des Steuerventils gemäß der Erfindung entlang der Schnittlinie G-H der Abb. 1 A;

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Abb. 1 A eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie E-F der Abb. 1 ;

Abb. 2 und 3 schematische Schnittansichten des Steuerventils ähnlich der Abb. 1, jedoch in verschiedenen Schaltstellungen;

Abb. 4 das Steuerventil in einer weiteren Ausführung mit Ringkanal und Ausfräsung am Drehkolben anstatt des quer durchlaufenden Kanals der Ausführungsform nach den Abb. 1 bis 3;

Abb. 4a eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie E' - F¹ der Abb. 4 und

Abb. 5 eine schematische Ansicht der Hydraulikanlage zur Betätigung eines Mähwerks, die das Steuerventil gemäß der Erfindung enthält.

Das Steuerventil 10 weist ein Gehäuse 11 auf, in dem ein Drehkolben 12 sitzt, der bei der Ausführung nach den Abb. 1 bis 3 einen Kanal 13 in Form einer konischen Querbohrung enthält. Anstatt der konischen Querbohrung kann wahlweise ein Ringkanal 25 mit entsprechenden Ausfräsungen 26 am Drehkolben 12 vorgesehen werden (Abb. 4, 4a). Das Gehäuse 11 ist mit einem Förderstrom-Einlaß 14, zwei Förderstrom-Auslässen 15 und 16 und einem Auslaß 17 versehen. Gemäß der Abb. 5 ist der Förderstrom-Auslaß 15 des Steuerventils mit einem Hydraulikmotor 18 zum Antrieb des Schneidwerks eines Mähwerks 19

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verbunden, während der Förderstrom-Auslaß 16 in Verbindung mit einem Hubzylinder 20 steht, der das Mähwerk 19 anheben und absenken kann. Eine Hydraulikpumpe 21, die den Förderstrom liefert, ist mit dem Förderstrom-Einlaß 14 des Steuerventils 10 verbunden. Der Hydraulikpumpe 21, dem Steuerventil 10 und dem Hydraulikmotor 18 ist ferner ein gemeinsamer Sumpf 22 zugeordnet.

Wenn das Steuerventil 10 die in Abb. 1 gezeigte Schaltstellung einnimmt, fließt der von der Hydraulikpumpe 21 gelieferte Förderstrom ungehindert durch das Steuerventil über den Auslaß 15 zum Hydraulikmotor 18, der das Schneidwerk des Mähwerks 19 betätigt.

Um bei laufendem Schneidwerk das Mähwerk anzuheben und abzusenken, wird der Drehkolben 12 zunächst in die in Abb. 2 gezeigte Schaltstellung gedreht, in welcher der Förderstrom-Auslaß 16 gerade noch gesperrt ist. Durch weitere Drehung des Drehkolbens 12 im Uhrzeigersinn wird der mit dem Hubzylinder 20 verbundene Auslaß 16 geöffnet und wenn der Drehkolben bei dieser Drehung z.B. durch einen nicht gezeigten Anschlag blockiert wird, ist eine Schaltstellung (Abb. 3) erreicht, in der der Staudruck des Förderstromes groß genug ist, um den Hubzylinder 20 zu betätigen, wodurch das Mähwerk angehoben wird. Es sei bemerkt, daß in dieser Schaltstellung der Förderstrom durch den Auslaß 15 nicht unterbrochen ist, so daß das Schneidwerk durch den Hydraulikmotor 18 weiter betätigt wird, und daß ferner die Druckerhöhung in dem Ventil vorzugsweise stufenlos eingestellt wird.

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Wenn der Drehkolben 12 in die in Abb. 2 gezeigte Schaltstellung zurückgedreht wird, wird der Auslaß 16 gesperrt, was zur Folge hat, daß der Kolben im Hubzylinder 20 in seiner jeweiligen Lage stehen bleibt (Neutralstellung).

Durch weiteres Zurückdrehen des Drehkolbens 12 in die in Abb. 1 gezeigte Schaltstellung wird der Förderstrom-Auslaß 16 über einen im Drehkolben 12 vorgesehenen Rücklaufkanal 23 mit dem Auslaß 17 verbunden, der in den Sumpf 22 führt (ölrücklauf). In dieser Schaltstellung des Drehkolbens ist der Hubzylinder 20 drucklos und der Kolben kann frei bewegt werden (Schwimmstellung). Im Ausführungsbeispiel bedeutet dies, daß sich das Mähwerk 19 aufgrund seines Eigengewichts in seine Ausgangslage zurückbewegen kann.

Wenn das mit dem Förderstrom-Auslaß 15 jeweils verbundene Antriebsaggregat abgeschaltet und zugleich das mit dem Förderstrom-Auslaß 16 in Verbindung stehende Antriebsaggregat betätigt werden soll, um im Falle des Ausführungsbeispiels ein Anheben und Absenken des Mähwerks bei abgeschaltetem Hydraulikmotor 18 zu ermöglichen, ist ein zusätzliches Wegeventil 24 (Abb. 5) zwischen dem Steuerventil 10 und dem Hydraulikmotor 18 einzubauen. Dieses Wegeventil ermöglicht bei Betätigung des Hubzylinders 20 den erforderlichen ölrücklauf in den Sumpf 22. Das Steuerventil 10 und Wegeventil 24 werden vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.

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Das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel lä'3t erkennen, daß das erfindungsgemaße Steuerventil vorteilhaft überall dort verwendet werden kann, wo nur eine Hydraulikpumpe zur Lieferung eines Förderstromes vorhanden ist, um Antriebsaggregate zugleich zu speisen, die Förderströme mit unterschiedlich hohem Druck verlangen. Weitere Anwendungsbeispiele für das erfindungsgemäße Steuerventil sind ein Hubstapler mit Hydraulikmotor zum Selbstfahren und Hubzylinder zum Heben und Senken von Traglasten, ein Frontlader mit zwei hydraulischen Hubsystemen unterschiedlicher Leistung zur Erfüllung von zwei Funktionen, nämlich einerseits Heben und Senken der Schaufel und andererseits Kippen der Schaufel usw..

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Claims (4)

1. 2 81 7 A 8 9

   Patentanwalt

   Richard Fuchs

   Würzburg 413

   Kantstraße 18

   Friedrich Mörtl, Schleppergerätebau GmbH & Co. KG.

   8780 Gemünden/M.

   Patentansprüche

   (j). Steuerventil mit einem Drehkolben, vorzugsweise zur Steuerung der Antriebsaggregate eines hydraulisch betriebenen Mähwerks, mit einem Förderstrom-Einlaß und wenigstens zwei mit den zu steuernden Antriebsaggregaten verbundenen Förderstrom-Auslässen, gekennzeichnet durch einen Kanal (13, 25) im Drehkolben (12) mit einem solchen Querschnitt und in derartiger Anordnung gegenüber den Förderstrom-Auslässen (15, 16), daß in einer Drehphase des Drehkolbens (12) der Durchflußquerschnitt in dem einen Förderstrom-Auslaß (15) verengbar ist, um in dem Ventil (10) eine gewünschte Druckerhöhung für den anderen Förderstrom-Auslaß (16) einzustellen, um Antriebsaggregate (18, 20) mit Bedarf an Förderströmen unterschiedlich hohen Druckes gleichzeitig zu speisen.
2. 2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkolben (12) einen Förderstrom-Rücklaufkanal (23) enthält, der in einer Schaltstellung des Drehkolbens (12), in der je einer der mit den Antriebsaggregaten (18, 20) verbundenen

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   ORIGiNAL INSPECTED

   Förderstrom-Auslässe gesperrt (16) bzw. mit dem Förderstrom-Einlaß (14) verbunden ist (15), mit einem weiteren Auslaß (17) kommuniziert, der in einen Sumpf (22) oder dgl. mündet.
3. 3. Steuerventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (13) im Drehkolben (12) als konische Querbohrung ausgebildet ist und sein Ende mit dem größeren
   Durchmesser dem Förderstrom-Einlaß (14) gegenüberliegt, und daß der Förderstrom-Einlaß (14) und die Auslässe (15, 16, 17) in der Form eines asymmetrischen Kreuzes angeordnet sind.
4. 4. Steuerventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal im Drehkolben (12) ein Ringkanal (25) mit unterschiedlich großen Ausfräsungen (26) ist, von denen
   die größere dem Förderstrom-Einlaß (14) und die kleinere dem einen Förderstrom-Auslaß (15) zugeordnet ist.

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