DE2827662C2

DE2827662C2 - Hydraulisches Hubsystem für landwirtschaftliche Zugfahrzeuge

Info

Publication number: DE2827662C2
Application number: DE19782827662
Authority: DE
Inventors: James Grahame North Hykeham Lincoln Knowles; Henry John Snelland Lincoln Levington
Original assignee: Clayton Dewandre Co Ltd
Current assignee: Wabco Automotive UK Ltd
Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1978-06-23
Publication date: 1984-10-25
Also published as: DE2827662A1

Description

ίο Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Hubsystem für landwirtschaftliche Zugfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein solches hydraulisches Hubsystem ist aus der GBPS 9 27 678 bekannt Dieses vorbekannte Hubsystem \i hat den Nachteil, daß sich das Gerät sofort absenkt wenn nach einer Unterbrechung der Druckzufuhr der hydraulische Druck am Steuerkolben des Sperrventils wieder zur Verfugung steht und während der Unterbre-

chung der Druckzufuhr das Steuerkolbenventil in die

ίθ9,3Ο9\ anspricht und bei Fehlen des Druckes (im 20 Stellung zum Absenken des Gerätes gebracht worden Betrieb 'oder entlastet) an der Einlaßöffnung (20, ist da das Sperrventil ein Absenken des Geräts verhin- 220) sowie dann, wenn das Steuerkolbenventil (22, dert, wenn kein hydraulischer Druck vorhanden ist.
109,309) irgendeine andere Stellung als »Anheben« Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das gat-

oder »Neutral« aufweist, wenn wieder Energie nach tungsgemäße Hubsystem so auszubilden, daß das Sperreiner Unterbrechung vorhanden ist, die Druckmit- 25 ventil nicht geöffnet wird, wenn nach einer Unterbretelzufuhr zu dem Steuerkolben (117,317) des Sperr- chung der Druckzufuhr der hydraulische Druck wieder

ventils (26,226) unterbricht, wodurch das Sperrventil (26,226) durch Betätigen des Steuerkolbenventils (22,109,309) nicht freigegeben werden kann.

2. Hubsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, :'a3 die Sicherheitssperrventileinrichtung (24) einen Steuerkolben (124) aufweist, der in eine Stellung, in der die Druckverbindung unterbrochen ist, vorgespannt und en'geger der Vorspannung ansprechend auf den Einlaßdrucx bewegbar ist.

3. Hubsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der genannten Stellung der Steuerkolben (124) der Sicherheitssperrvenlileinrichtung (24) eine Verbindung zwischen einem Speicher und dem Sperrventil (26) herstellt, um den Steuerkolben (117) des Sperrventils (26) zu entlüften.

4. Hubsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (124) der Sicherheitssperrventileinrichtung (24) in einem Zylinder bewegbar ist, dem der Einlaßdruck über eine Strömungsdrosselöffnung (155)zugeführt wird.

5. Hubsystem nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherhciissperrventilcinrichtung (24) zwei Steuerkolben (338, 339) aufweist von denen der eine (338) in eine Stellung vorgespannt ist. in der die Druckmittelzufuhr zu dem Steucrkolbcn (317) des Sperrventils (226) unterbrochen ist und der entgegen der Vorspannung auf den Druckmitteldruck in der Einlaßöffnung (220) des Steuerkolbens (309) ansprechend bewegbar ist, während der andere (399) auf den Druck eines Signals anspricht das anzeigt daß das Sperrventil (226) zu öffnen ist, wodurch die Zuführung von Druckmittel mit dem in der Einlaßöffnung (220) herrschenden Druckmitteldruck zu dem einen Steuerkolben (338) unterbrochen wird.

30

35

40

45

50

b0

6. Hubsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Druckmittel mit dem in der Einlaßöffnung (220) herrschenden Druck in eine Kummer (344) an einem Ende des einen Steuerkolbens (338) geführt wird, wo sich eine Einlaßöffnung befindet, w-> die direkt mit der Einlaßöffnung (220) des Stcuerkolbenventils (309) verbunden ist. und die nicht abgedeckt ist wenn der eine Stcuerkolbcn (338) sich in vorhanden ist ur.-i während der Unterbrechung der Druckzufuhr das Steuerkolbenventil in die Stellung zum Absenken des Geräts gebracht worden ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht, eine Stirnansicht und eine Draufsicht einer Ausführungsform eines mehrteiligen Ventils, das das erfindungsgemäße Hubsystem teilweise beinhaltet,

Fig. IA das Schaltbild der in Fig. 1 dargestellten Ventils,

F i g. 2 einen Schnitt durch den Hauptteil des in F i g. 1 dargestellten Ventils längs der Linie A-A von Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt durch den zweiten Ventilteil des in Fig.! dargestellten Ventils längs der Linie BB von F i g. 1, der direkt an der Oberseite des Hauptteils sitzt

F i g. 4 einen Schnitt durch ein Hauptströmsteuerventil einer abgeänderten Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten Ventils.

F i g. 5 das hydraulische Schaltbild einer abgeänderten Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten Ventils.

Fig. 6 das hydraulische Schaltbild der modifizierten Ausführungsform des Ventils mit dem Hauptüberströmventil gemäß Fig.4,

F i g. 7 eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsforrr. des das erfindungsgemäße Hubsys'.em teilweise beinhaltenden Ventils,

F i g. 7A den zugehörigen hydraulischen Schaltplan,

Fig.8 einen Schnitt durch den Hauptventilteil längs der Linie A-A von F i g. 7,

Fig.9 einen Schnitt durch den zweiten Ventilteil längs der Linie B-B von Fig. 7, der unmittelbar an der Oberseite des Haupttciles sitzt und

Fig. 10 einen Schnitt durch den zweiten Ventilteil längs der Linie C-Cvon F i g. 9.

Fig. IA zeigt das hydraulische Schaltbild des in den I' i g. 1 bis 3 dargestellten Ventils, das die folgenden Teile des erfindungcgemäUen Hubsysterns beinhaltet: ein Stcuerkolbcnventil(22)zum Steuern eines Druckmittel-

itromes zu und von einem nicht dargestellten Hydrauikzylinder, ein Sperrventil (26), welches den Ablauf von Druckmittel aus dem Hydraulikzylinder verhindert und las, ansprechend auf den Druckmitteldruck auf einen im Sperrventil (26) befindlichen Steuerkolben (117) [Fig.2) lösbar ist, eine Sicherheitssperrventileinrichtung (24) die auf den Druckmitteldruck in der Einlaßöffnung (20) (F i g. 2) des Steuerkolbenventils (22) anspricht und bei Fehlen des Drucks (im Betrieb oder entlastet) an der Einlaßöffnung (20) sowie dann, wenn das Steuerkolbenventil (22) eine andere Stellung als »Anheben« oder »Neutra¹« aufweist, wenn wieder Energie nach einer Unterbrechung vorhanden ist, die Druckmittelzufuhr zu dem Steuerkolben (117) dts Sperrventils (26) unterbricht, wodurch das Sperrventil (26) durch Betätigen des Steuerkolbenventils (22) nicht freigegeben werden kann.

Bei dem in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Ventil ist ein Ausgang aus einer Hydraulikpumpe mit einer Zuführungsöffnung 2 eines zweiten Ventilteiles 4 verbunden und liegt parallel zu einem Hüfssystem. Aus der Zuführungsöffnung 2 strömt Fluid zu den Enden v.->n zwei Steuerventilen bzw. Kolbenschieberventilen, nämlich dem Hilfsentspannungssteuerventil 10 und dem Hauptüberströmsteuerventil 12. Diese Ventile haben jedes einen Steuerkolben mit einer Steueröffnung, die durch seine Mitte gebohrt ist und die das vordere Ende des Steuerkolbens mit seinem hinteren Ende verbindet. Bei dem Hauptüberströmsteuerventil 12 ist die Kammer auf dec Rückseite des Steuerkolbens mit einem Systemabfluß 14 über ein federbelastetes Steuerentspannungsventil verbunden. Dadurch erhäit man einen Steuerentspannungsventilabschnitt bekannter Ausgestaltung. In gleicher Weise ist das hintere Ende des Hilfsentspannungssteuerventils 10 über eine Hilfssteueröffnung 18 und eine Leitung mit dem zusätzlichen Steuerventil oder den zusätzlichen Steuerventilen verbunden, die dafür vorgesehenen sind, diese Leitung abzudichten oder zu belüften, wenn das zugeordnete Hilfssystem in Betrieb oder ainJer Betrieb ist. Der Einfluß auf das Hilfsentspannungssteuerventil 10 besteht darin, daß, wenn die Hilfsventil betätigt werden, der Stcucrkolben sich in die in Fig.3 gezeigte Stellung bewegt und kein öl über die Kammer der beiden Steuerkolbcn hinaus strömen läßt. Somit geht das gesamte öl zum Hilfssystem oder bei dem genannten Überströmventildruck durch diesen Abschnitt zum Sumpf. Wenn die Hilfsventil außer Betrieb sind, ist die Leitung gelüftet, so daß öl durch die öffnung in dem Steuerkolben strömen kann. Der erzeugte Druckabfall führt zu einer Bewegung des Steuerkolbens des Hauptüberströmsteuerventils 12 nach links, so aaß das öl nach unten durch die in F i g. 3 gestrichelt gezeichnete rechte öffnung 20 strömen kann. Diese öffnung 20 ist mit dem unteren Teil des Ste jerkolbenventils 22 verbunden, gestrichelt in F i g. 2 eingezeichnet und dort als Einlaßöffnung bezeichnet. Das herkömmliche Hilfsentspannungssteuerventil 10 ist in üblicher Weise gebaut. Das einzige besondere Merkmal seiner Auslegung besteht darin, daß ein großer Steuerkolbendurchmesser verwendet wird, um den Druckabfall auf ein Mindestmaß hinabzusetzen, das erforderlich ist, um den Steuerkolben nach links zu halten, wenn öl zum Steuerkolbcnvenil 22 geführt wird.

Im einzelnen strömt öl in den ringförmigen Abschnitt, der von circm Hubsteuerkolben 109 und von einer inneren Leitung zu einem Ende des Sicherheitss;perrventils 24 und einend Ende eines Entlastungsventil 2*\ gebildet wird, Das Enlastungsventil 25 wirkt in ähnlicher Weise wie das Hilfsentspannungssteuerventil 10, nämlich dahingehend, daß, wenn eine hintere Endkammer 110 belüftet wird, der Druckabfall es einem Steuerkolben 111 ermöglicht, sich nach links zu bewegen und

eine gestrichelte Auslaßöffnung freizugeben, die öl zum Sumpf bei niedrigem Druck hindurchläßt. Das Entlüften des rückwärtigen Endes dieses Steuerkolbens 111 wird von einem Steg A des Hubsteuerkolbens 109 gesteuert, jedoch befindet sich dazwischen das Sicherheitssperrventil 24 aus dem noch zu beschreibenden Zweck.

Grundsätzlich bewegt das Fühlgestänge des Zugfahrzeugs den Hubsteuerkolben 109 in geeigneter Richtung. Wenn die Bewegung nach links erfolgt, senkt sich das System ab und ein Steg C ermöglicht, daß öl über eine Leitung 101 (Fig.2) durch die Stoßstelle der beiden Veniilteile über Bohrungen 129, 102 und 103 (F i g. 3) und über ein Rohr 104 (F i g. 2, 3) zum Ende einer Steuerkolbenkammer 105 des Sperrventils 26 (F i g. 2) fließt. Dadurch wird der Steuerkolben 117 veranlaßt, eine

2ü Kugel 106 von ihrem Sitz anzuheben, wodurch das Gleichgewicht an einem Sperrventilk«^J.öen 107 aufgehoben wird, so daß er öffnet und öl aus ein^m Zylindereinlaß 28 zu einer Ringkammer 108 um den Hubsteuerkolben 109 strömen läßt. Eine öffnung 133 im Rohr 104

ermöglicht, daß öl aus der Steuerkolbenkammer 105 zum Spc.cher abläuft und keine Auswirkung auf die beschriebene Wirkungsweise hat, jedoch ermöglicht, daß der Druck in der Steuerkolbenkammer 105 hinabgesetzt wird, ohne daß eine Entlüftung über einen Steuerkolben 124 vorgesehen zu werden braucht Ein Steg E an dem Hubsteuerkolben 109 dosiert das öl vom Zylinder. Die Wirkung des Stegs A gewährleistet, daß das Entlastungsventil 25 das System entlastet. Wenn der Hubsteuerkolben 109 nach rechts bewegt wird, sorgt der Steg A dafür, daß das Entlastungsventil 25 die Auslaßöffnung schließt und daß der Pumpendruck zur Überströmventileinstellung ansteigt. Ein Steg B lüftet über eine Bohrung 132 das Ende der Steuerkolbenkammer 105 durch den vorher beschriebenen '<Veg.

Dadurch wird die Funktion des Sperrventils 26 aktiven, wodurch die Einlaßöffnung 20 über das Sperrventil 26 in die Hubzylinderverbindungsöffnung 28, wodurch man ein gesteuertes »Anheben« erhält.

Aus dem vorstehend Beschriebenen ergibt sich, daß

bei dem Hubsystem kein öl aus dem Hubzylinder abfließen darf, wenn nicht Öldruck vorhanden ist, um auf den Steuerkolben 117 des Sperrventils 26 zu wirken.

Die Arbeitsweise des Steucrkolbenventils 22 ist derart, daß sich bei einer Bewegung des Hubsteuerkolbens 109 nach rechts folgende Reihenfolge ergibt: Steg B verbindet die Steuerkolbenkammer 105 mit dem Auslaß, Steg A dichtet das Ende der Entlastungsventilkam mer UO ab und läßt den Systemdruck ansteigen, und Steg D verbindet die Hubzylinderverbindungsöffnung

28 über den Sperrventilkolben 107, so daß öl dosiert in den Hubzylinder eingeführt wird. Bei einer Rückwärtsbewegung nach links ist die Folge umgekehrt, so daß der Hubsteuerkolben 109 in die neutrale Stellung gebracht wird. Dann führt ei.ie weitere Bewegung, wenn der Sy-

bo stemdruck durch den Steuerkolben 111 entspannt ist und die Steuerkolbenkammer 105 noch entlüftet ist, um öl in dem Hubzylinder einzusperren, dazu, daß öl von dem Hubzylinder in folgender Weise strömt: Der Steg B schließt die Entlüftung zur Steuerkolbenkammer 105.

us Eine geringere weitere Bewegung führt dazu, daß der Steg C die Einlaßöffnung 20 mit der Steuerkolbenkammer 105 verbindet, wobei der niedrige Druck in der Einlaßöffnung 20 ausreicht, das Sperrventil 26 zu entrie-

geln, während der Steg £öl aus dem Hubzylinder dosiert wegführt, um die Absenkgeschwindigkeit des Gestänges zu steuern.

Das zweistufige Sperrventil 26 ist so ausgelegt, daß es gegen einen »eingesperrten« Druck in dem Hubzylinder arbeitet, der in einer Größenordnung vom Hundertfachen des Drucks liegt, der an dem Steuerkolben 117 in der Steuerkolbenkammer 105 anliegt. Das Sperrventil 26 arbeitet folgendermaßen: Der in einer Kammer 112 vorhandene Druck wirkt auch in eine Kammer 113 infolge einer Verbindungsöffnung 114. Ein Ablaufen von öl wird durch Dichtungen bei 115 und 116 verhindert. Um das öl in der Kammer 112 freizugeben, wird an die Steuerkolbenkammer 105 ein Druck angelegt, wodurch der Steuerkolben 117 und ein Zapfen 118 nach links bewegt werden und die Kugel 106 von der Kontaktstelle 116 abgehoben wird, so daß öl um die Kugel 106 längs des Zapfens 118 in eine Kammer 119 und zum AusiaS über einen Sciiiiu 120 äirüincfi kann. Das längs dieses Kanals strömende öl fließt aus der Kammer 112 durch die Öffnung 114, die für einen Druckabfall sorgt, der genügt, das Gleichgewicht am Sperrventilkolben 107 zu stören, so daß er nach rechts bewegt wird, wodurch öl von der Kammer 108 strömen kann, von wo aus das öl zum Auslaß fließen kann.

Damit diese Folge von Ereignissen eintreten kann, wenn kein Öl für die Steuerkolbenkammer 105 verfügbar ist, ist in der die stirnseitige Abdeckung des Sperrventils 26 bildenden Kammer 105 ein Stößel angeordnet, der, wenn er von Hand oder mechanisch nach links bewegt wird, auf den Steuerkolben 117 wird, um die Kugel 106 von ihrem Sitz abzuheben. Der Strößel ist mittels einer Dichtung 121 leckdicht gemacht und nach rechts in eine inaktive Stellung durch eine Feder 122 vorgespannt gehalten, wobei ein Sprengring 123 als äußerer Anschlag für den Stößel wirkt. Der Stößel wird iTiitiC's rfiechsiuScher E!nrichtun^rtSii von 2uQ**rh3!b ^f^^pii Ventilkastens des Zugfahrzeug betätigt, er wird normalerweise nicht sehr häufig betätigt.

Das Sicherheitssperrventil 24 arbeitet folgendermaßen:

Bei Fehlen eines Drucks an der Einlaßöffnung 20 kann ein Steuerkolben 124 durch eine Feder 125 auf der rechten Seite gehalten werden, wobei die Bewegung durch einen Sprengring 156 aufgehalten wird. Wenn jedoch im Normalbetrieb ein Druck in der Einlaßöffnung 20 (entlasteter Pegel oder Arbeitspegcl) herrscht, wird der Druck der Feder 125 überwunden und der Steuerkolben 124 wird links angeordnet, wie das in F i g. 2 gezeigt ist In dieser Stellung besteht ein Strömungsweg von der Kammer 110 zum Steg A am Hubsteuerkolben 109 mittels einer Ringnut 127 im Steuerkolben 124. Eine weitere Ringnut 128 im Steuerkolben 124 verbindet die Leitung 101 mit der vertikalen Bohrung 129, die ihrerseits mit der Steuerkolbenkammer 105 des Sperrventils 26 über das Rohr 104 und Bohrungen 102 und 103 im oberen Teil des Ventils gemäß F i g. 3 verbunden ist. In dieser Stellung sind somit die Steuerverbindungen innerhalb des Ventils normal und das System arbeitet in der vorstehend beschriebenen Weise.

Wenn zu irgendeiner Zeit der Druck an der Einlaßöffnung 20 auf einen Pegel abfällt, bei welchem die Feder 125 den Steuerkolben 124 nach rechts bewegen kann, werden diese Verbindungen unterbrochen und das Sperrventil 26 kann nicht betätigt werden. Die Leitung 101 ist in einer Ringnut und Querbohrungen 130 und somit mit dem linken Ende des Steuerkoibens 124 verbunden. Das bedeutet, daß. wenn der Hubsteucrkolbcn 109 sich in der Stellung »Absenken«, also links, befindet, die Einlaßöffnung 20 über den Steg C mit dem linken Ende des Steuerkolbens 124 und normalerweise auch mit dem rechten Ende derart verbunden ist, daß bei

ι Rückkehr des Drucks in diesem Zustand der Steuerkolben 124 sich nicht nach links bewegt und das Sperrventil 26 gesperrt bleibt. Damit sich der Steuerkolben 124 nach links bewegt, muß der Hubsteuerkolben 109 in die Stellung »Anheben« oder »Neutral« bewegt werden,

ίο wodurch die Leitung 101 und somit das linke Ende des

Steuerkoibens 126 entlüftet wird. Der Sleuerkolben 124

kann sich dann nach links bewegen und die Stcuerkrcise wiederherstellen.

Um zu gewährleisten, daß ein ausreichender Druck

dafür zur Verfügung steht, daß der Steuerkolben 124 wieder in die erforderliche Stellung gebracht wird, ist die Nut 127 angeordnet, um die Verbindung des Stegs A mit der Kammer 110 zu unterbrechen, so daß bei der Bewegung des Stcucrkolbens !24 nach rechts der Sy-

stemdruck auf dem Überströmventildruck 12 gehalten wird.

Das System arbeitet auch, ohne daß der Systemdruck auf dem Überströmventildruck 12 gehalten wird. In diesem Fall ist der Steg A direkt mit der Kammer 110 verbunden. Dabei bewegt sich der Steuerkolben 124 nach links, wobei nur ein niedriger Absolutdruck anliegt. Ein kleiner Ausfluß in die Kammer am linken Ende des St^erkolbcns 124 ist über eine Bohrung 131 vorgesehen.

v) Die Kammer 112 ist mit einem Hubzylinder-Überströmventil bzw. Rückschlagventil 30 bekannter Bauweise versehen, um übermäßige Drücke freigeben zu können, die in dem Zylinder infolge der Lastreaktion auftreten können. Das Ventil ist so ausgelegt, daß es

Ji schnell auf Druckspitzen anspricht.

Wie in Fig.5 in Verbindung mit Fig.2 gezeigt ist, kann das Sicherheitssperrventil 24 eine Bohrung 152 aufweisen, die den Steuerkolben 124 mit dem Speicher durch den Ventilkörper hindurch verbindet, damit man

4(! eine etwas verbesserte Leistung bei einem geringen Anstieg der Herstellungskosten erhält. Wenn sich der Steuerkolben 124 nach rechts bewegt, ist die Bohrung 152 mit der Bohrung 129 durch die Nut 128 verbunden, um den Sperrventilstcuerkolben 117 zu entlüften. Die Boh rung 133 wird dann nur dazu verwendet, das Anspre chen des Sperrventils 26 einzustellen. Bei bestimmten Anwendungen kann sie weggelassen werden.

Bei dem Sicherheitssperrventil 24 kann durch den Sprengring 156 auch ein Distanzstück 153 an Ort und

so Stelle gehalten werden, wobei dieser Sprengring auch als Anschlag für den Steuerkolben 124 wirkt Jchlitze 154 ermöglichen einen freien Durchgang von öl, während eine Drossel 155 (siehe auch Fig.5) den Fluidstrom zur Kammer am Ende des Steuerkolbens 124 ein- schränkt, so daß die Bewegung des Steuerkolbens nach links verzögert wird, so daß die Zustände am gegenüberliegenden Ende des Steuerkolbens voll gefestigt werden können.

Eine weitere Abwandlung des vorstehend beschrie-

bo benen Ventils ist in Fig.6 in Verbindung mit Fig.4 ge7.eigt. Demgemäß kann das vorstehend beschriebene Ventil auch mit einem oberen Teil in der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform verwendet werden, bei welchem das Hilfsentspannungssteuerventil 10 nicht einge-

i-,5 schlossen ist Außerdem gehl der Einlaß zum Hubsystem nicht unmittelbar vom oberen Teil aus, sondern das Hubsystem wird bei niedrigstem Vorrang durch eine alternative Einlaßöffnung 32 (Fig.2) beschickt. Die

Einlaßöffnung 20 wäre dann nicht vorhanden.

Das Hauptüberströmsteuerventil 12 von Fig.4 ist in dem Ventil nur aus Zweckmäßigkeitsgtünden vorhanden. Der PumpenaUigang ist mit einem Übcrströmventileinlaß 34 verbunden und ist parallel zu den Hilfseinrichtungen geschaltet. Der Überlauf von dem Hauptüberströmsteuerventil 12 wird von einer Rückführung-Öffnung δ unterhalb des ölstandes in den Speicher geführt.

Das Hauptüberströmventil 12 kann die Kanäle 102, 103 und 104 zur Überführung von öl zur Stci-crkolbenkammer 105 enthalten.

Fig. 7A zeigt in Verbindung mit den Fig. 7 bis 10 eine weitere Ausführungsform des Ventils. Der Ausgang der Hydraulikpumpe 208 (F i g. 7A) ist hierbei mit einer Zuführungsöffnung 202 des zweiten Ventiltciles (Fig.9) verbunden und geht parallel zu Hilfssystemcn 210' unf 210" (Fig. 7A) des Zugfahrzeuges von der Zuführur.gsöffnüüg 202 zum Ende eines Hauptüberströmsteuerkolbens 352 (Fig.9). Der Steuerkolben 352 hat eine Steueröffnung, die durch seine Mitte hindurchgebohrt ist und das vordere Ende des Steucrkolbens mit dem hinteren Ende verbindet. Die Kammer auf der rückwärtigen, rechten Seite des Steuerkolbens 352 ist mit einem Hauptüberströmsteuerveniil 212 (Fig. 7A) über ein federvorgespanntes Steuerrückschlag- bzw. -Überströmventil 353 (F i g. 9) verbunden. Dadurch wird ein Steuerrückschlagventilabschnitt bekannter Ausgestaltung gebildet.

Wenn im Freigabezustand Fluid, das von dem Hauptübersl.ömsteuerkolben 352 des Hauptüberströmstcuerventils 12 abgeleitet ist, zu einer öffnung 354 (Fig.9) und aus der Oberseite des dargestellten Ventilteils heraus gelangt, wird es unterhalb des ölstandes in den Speicher geführt.

Die parallele Beschickung der Hilfseinrichtungen 210' und 2!0" des Zugfahrzeugs von der Pumpe 208 kann hintereinander erfolgen, so daß die entsprechenden Schaltungen in einer vorgegebenen Vorzugsreihcnfoige beschickt werden. Jede Hilfseinrichtung führt die Beschickung im Nebenstrom zur nächsten Hilfseinrichtung, wenn sie nicht in Betrieb ist. Bei dem Hubsteuersystem kann eine Vorzugsreihenfolge vorgesehen werden oder nicht. Bei dem beschriebenen System wird jedoch von einer derartigen Vorzugsschaltung ausgegangen. Von einem Hubsystem-Entlastungsventil 225 wird öl einem Speicher 216 zugeführt Dem Hubsystem wird öl über eine Einlaßöffnung 220 über eine Leitung aus den Hilfssystemen zugeführt. Um ein unbeabsichtigtes Absinken des Hubgestänges zu vermeiden, wenn wieder Energie an das Hubsystem nach einer Störung oder Unterbrechung angelegt wird, sind erfindungsgemäß Sicherheitssteuerkolben 338,339 in dem System angeordnet. Ihre Funktion besteht darin, die Zuführung zu einer Steuerkolbenkammer 305 eines Sperrventils 226 zu unterbrechen, wenn ein Hubsteuerkolben 309 irgendeine andere Stellung als »Anheben« oder »Neutral« aufweist, wenn wieder Energie nach einer Unterbrechung vorhanden ist Bei der bevorzugten Anordnung wird ein Steuerkolbenventil bzw. ein Kolbenschieberventil zum Unterbrechen der Verbindung zwischen dem Ausgangsring des Hubsteuerkolbens 309 und der Steuerkolbenkammer 305 des Sperrventils 226 verwendet. Zur Positionierung des Kolbenschieberventils wird eine Federwirkung verwendet Unter dem Einfluß einer Feder wird ein Sperrventilsteuerkolben 317 entlüftet und der Druckzuführungskanal zu ihm gesperrt. Zur Überwindung der Federwirkung und zum Einstellen des Stcuerkulbcns Π8 in die »Offen«-Stellung wird der Systcmdruck verwendet. Dieser Druck wird dem einen Knde des Stcuerkolbens 338 über ein zweites Steuerkolbcnventil zugeführt, welches die Zufuhr an Systemdruck ■i zum Ende des ersten Steuerkolbens 338 unterbricht, wenn ein Signal »Sperrventil offen« vorhanden ist. Um somit die Schallung in einen funktionsfähigen Zustand zu bringen, muß dieses Signal dadurch entfernt werden, daß der Hauptsteuerkolben 309 auf »Anheben« gestellt ίο wird. An dem ersten Steuerkolben 338 ist eine Halteverbindung vorgesehen, um ihn in der Position zu »sperren« und um ihn gegenüber einer Wirkung des zweiten Steuerkolbens 339 zu isolieren, bis die Hauptversorgung abgetrennt ist.

Im einzelnen wird öl der Einlaßöffnung 220 des Steuerkolbenventils (Fig.8) zugeführt und strömt in die Ringkamnier, die von dem Hubsteuerkolben 309 zwischen Stegen Cund Sund Dgebildet wird, und dann zu einem Ende eines F.nilastungsventils 311. Das Entlastungsventil 311 arbeitet ähnlich wie das Hauptüberströmsteuerventil 212, so daß, wenn eine hintere Endkammer 310 entlüftet ist, der Druckabfall einen Steuerkolben 358 nach links bewegen läßt, wodurch eine Bohrung 360 freigegeben wird, die gestrichelt gezeichnet ist, so daß öl zum Niederdrucksumpf fließen kann. Das Entlüften der Kammer 3S0 am hinteren Ende des Steuerkolbens 358 wird von einem Steg A des Hubsteuerkolbens 309 gesteuert.

Grundsätzlich bewegt das Zugfahrzeug-Fühlgestänge den Hubsteuerkolben 309 in einer geeigneten Richtung. Wenn diese Bewegung nach links gerichtet ist, erfolgt ein »Absenken« des Systems, da der Steg C zuläßt, daß öl über eine Bohrung 301 durch die Stoßstelle der beiden Ventilteile durch die Steuerkolben 339 und 338 (F i g. 9) und über das Rohr 304 (F i g. 8 und 9) zum Ende der Steuerkolbenkammer 305(Fi g. 8) strömt. Dadurch kann sich der Steuerkolben 317 so bewegen, daß eine Kugel 306 von ihrem Sitz abgehoben wird, wodurch das Gleichgewicht eines Sperrventilkolbens 307 gestört wird, so daß er öffnet, wodurch öl von einem Hubzylinderanschluß 315 zu einer Ringnut 308 um den Hubsteuerkolben 309 herum fließen kann. Ein Steg fan dem Hubsteucrkolben 309 läßt dann das öl vom Zylinder abfließen. Die Wirkung des Steges A gewährleistet, daß das Entlastungsventil 311 das System entlastet.

Bei einer Bewegung des Steuerkolbens 309 nach rechts läßt der Steg A das Entlastungsventil 311 die Auslaßbohrung 360 abdichten und den Pumpendruck auf die Übcrströmventileinstellung ansteigen. Der Steg B entlüftet das Ende der Steuerkolbenkammer 305 über den vorher beschriebenen Weg. Der Steg D läßt Öl aus der Einlaßöffnung 220 über das Sperrventil 226 in den Hubzylinder abfließen, so daß man ein gesteuertes »Anheben« erhält.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß bei dem Hubsystem öl nicht aus dem Hubzylinder abströmen darf, bis ein Öldruck verfügbar ist, der auf den Sperrventilkolben 317 wirkt.

Die Arbeitsweise des Steuerkolbenventils 22 ist derart, daß bei einer Bewegung des Hubsteuerkolbens 309 nach rechts folgender Ablauf gilt: Steg B verbindet die Sperrventiikolbenkammer 305 mit dem Abfluß, A dichtet das Ende der Entlastungskammer 310 ab und läßt den Systemdruck ansteigen. D verbindet die Einlaßöffnung 220 mit dem Hubzylinder über den Sperrventil 307, so daß Öl in den Hubzylinder abfließt Bei einer Rückbewegung nach links ist die Folge umgekehrt wodurch der Hubsteuerkolben 309 in eine Neutralstellung

gebracht wird. Dann führt eine weitere Bewegung, wenn der Systemdruck durch den Steuerkolben 311 entspannt ist und die Sperrventilkammer 305 noch entlüftet ist, um das öl in dem Hubzylinder einzusperren, dazu, daß öl von dem Hubzylinder folgendermaßen wegströmt: Der Steg S schließt die Entlüftung der Stcucrkolbenkammer 305. Eine weitere kleine Bewegung sorgt dafür, dsß der Steg C die Einlaßöffnung 220 mit der Steuerkolbenkammer 305 verbindet, wobei der niedrige Druck in der Einlaßöffnung 220 ausreicht, den Sperrventilkolben 307 freizugeben. Der Steg F. führt öl aus dem Hubzylinder ab, zum die Absenkgeschwindigkeit des Gestänges zu steuern.

Das zweistufige Sperrventil 226 ist so ausgelegt, daß es entgegen einem »eingesperrten« Druck in dem Hubzylinder arbeitet, der in der Größenordnung vom Hundertfachen des Drucks liegt, der an dem Steuerkolben 317 in der Kammer 305 angelegt ist. Das Ventil arbeitet folgendermallen: In einer Kammer 3i2 herrschender Druck wirkt auch in einer Kammer 313 infolge einer Verbindungsöffnung 314. Ein ölabfluß wird durch Dichtungen 315 und 316 und einen O-Ring 334 verhindert. Um das öl in der Kammer 312 freizugeben, wird der Kammer 305 Druck zugeführt, der den Kolben 317 und den Zapfen 318 nach links bewegt und die Kugel 306 vom Kontaktpunkt 316 abhebt. Das öl kann dann um die Kugel herum längs des Zapfens 318 in eine Kammer 319 und zum Auslaß über einen Schlitz 320 fließen. Das öl, das längs dieses Strömungsweges fließt, strömt von der Kammer 312 über die Öffnung 314, wodurch ein Druckabfall erhalten wird, der ausreicht, den Kolben 307 aus der Gleichgewichtslage zu bringen, so daß er nach rechts bewegt wird, wodurch dann öl von der Kammer 312 zur Kammer 308 strömen kann, von wo es zum Auslaß abgeführt wird.

Damit die vorstehende Folge von Ereignissen ablaufen kann, wenn kein öi für die Züführüngskäffimer 305 verfügbar ist, wird ein Stößel in der die Stirnabdeckung bildenden Kammer 305 angeordnet, der, wenn er von Hand oder mechanisch nach links bewegt wird, auf den Steuerkolben 317 wirkt, so daß die Kugel 306 vom Sitz entfernt wird. Der Stößel ist mittels einer Dichtung 321 leckdicht gemacht und wird auf der rechten Seite in einer inaktiven Stellung durch eine Feder 322 gehalten. Als äußerer Anschlag für den Stößel dient ein Sprengring 323. Der Stößel ist durch mechanische Einrichtungen von außerhalb des Ventilgehäuses des Zugfahrzeugs bewegbar und wird normalerweise nur selten benutzt.

Das Sicherheitssperrventil arbeitet folgendermaßen (Fig. 10):

Bei Fehlen eines Drucks an der Einlaßöffnung 220 kann der Steuerkolben 338 durch die Feder 335 nach oben gehalten werden, wobei die Bewegung durch einen Stopfen 336 aufgehalten wird. Wenn jedoch im Normalbereich in der Einlaßöffnung 220 ein Druck (Entlastungspegel oder Arbeitspegel) herrscht, wird die Wirkung der Feder 335 überwunden und der Steuerkolben 338 nach unten gedrückt. In dieser Stellung besteht ein Strömungsweg von der Kammer 305 (F i g. 8) zum Steg D am Hubsteuerkolben 309. Eine Ringnut 337 (F i g. 10), die durch eine Leitung 340 (F i g. 9 und 10) mit der Einlaßöffnung 220 im unteren Ventilteil verbunden ist, verbindet den Hubeinlaßdruck mit dem oberen Ende des Steuerkolbens 338, um ihn in dieser Steiiung zu halten, bis dieser Druck entfernt wird. Somit sind «ι dieser Stellung die Steuerverbindungen in dem Ventilteil normal und das System arbeitet in der vorstehend beschriebenen Weise.

Wenn zu irgendeiner Zeit der Einlaßöffnungsdruck auf eine Höhe abnimmt, bei der die Feder 335 den Steuerkolben 338 nach oben bewegen kann, werden diese Vorbindungen unterbrochen und das Sperrventil 226 kann nicht belätigl werden. Die Leitung 301 ist mit einer Kammer 341 (Fig. 10) und über einen Kanal 342 über den Steuerkolbcn 338 einen Steg F mit einem Ring 343 und über einen Kanal 303 mit dem Spcrrventilsteuerkol-

K) ben 317 verbunden. Wenn sich der Hubsteuerkolben 309 in der Stellung »Absenken« befindet, ist die Einlaßöffnung über den Steg C mit dem unteren Ende des Steuerkolbens 339 derart verbunden, daß, wenn der Druck wieder aufgebracht wird, in diesem Zustand der

i^r> Stcucrkolben 339 nach oben bewegt wird. Das Sperrventil bleibt gesperrt, da ein Sieg C des Steuerkolbens 339 öl aufhält, das eine Kammer 344 über einen Kanal 345 erreicht. Der Hubsteuerkolben 309 muß in die Stellung »Anheben« oder »Nciiira!:< bewegt werden, um den Steucrkolben 339 abzusenken, so daß öl von der Einlaßverbindung über Kanäle 346 und 348 (Fig.9) strömen kann, um den Steuerkolben 338 einzudrücken und um die Steuerschaltung wieder herzustellen. Um zu gewährleisten, daß ein ausreichender Druck in der

>5 Kammer 341 zur Verfügung steht, um die genaue Stellung des Steuerkolbens 339 festzulegen, befindet sich in dem Strömungsweg vom Kanal 348 eine Verengung 347.

Wenn sich der Steuerkolben 338 in der unteren Stel· lung befindet, wird Öl über den Kanal 346, einen Kanal 340. die Nut 337 und quer über einen Steg H der Kammer 344 zugeführt, um den Stcuerkolben 338 in der Stellung zu arretieren, unabhängig von der sich ändernden Stellung des Sieuerkolbens 339.

J5 Wenn der Steuerkolben 338 sich in der Aufwärtsstellung befindet, entlüftet eine Bohrung 349 den Sperrventilkoibcn 317 über in. dem Hauptventil gebohrte Bohrungen zum Speicher.
Ein Distanzstück 350 schränkt die Abwärtsbewegung des Sieuerkolbens 339 ein, ermöglicht es jedoch, daß Fluid von der Kammer 341 zum Kanal 3<"! strömt. Der Kanal 346 ist über eine Zwischenflächendichtung mit der Einlaßöffnung über eine Bohrung 351 (F i g. 8) im Hauptventilteil verbunden.

In der Leitung 304 befindet sich eine Öffnung 333, so daß Fluid von der Kammer 305 zum Speicher abströmen kann. Die Größe der Öffnung kann eingestellt werden, um die Ansprechzeit des Sperrventilbetriebs zu steuern.

An der Kammer 312 ist ein Hubzylinder-Überströmventil (F i g. 8) befestigt, um übermäßige Drücke freizugeben, die in dem Zylinder infolge einer Lastreaktion auftreten können. Das Überströmventil ist in bekannter Weise aufgebaut, hat einen direkt wirkenden Teller und eine Feder und ist so ausgelegt, daß ein schnelles Ansprechen auf Druckspitzen gewährleistet ist.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulisches Hubsystem für landwirtschaftliche Zugfahrzeuge mit einem in einer Richtung wirkenden Hydraulikzylinder zum Anheben eines Dreipunktgestänges, an welchem ein Bodenbearbeitungsgerät oder dergleichen befestigt ist. mit einem von Hand und/oder einer Zugkraft- und/oder Lageregelungseinrichtung betätigbaren Steuerkolbenventil zum Steuern eines Druckmittelstromes zu und von dem Hydraulikzylinder und mit einem Sperrventil, das einen Ablauf von Druckmittel aus dem Hydraulikzylinder verhindert und das. ansprechend auf den Druckmitteldruck auf einen im Sperrventil befindlichen Steuerkolben, lösbar ist gekennzeichnet durch eine Sicherheitssperrventileinrichtung (24), die auf den Druckmitteldruck in der Einlaßöffnung (20, 220) des Steuerkolbenveniils (22, einer Offenstellung befindet, um die Kammer (344) auf den in der Einlaßöffnung (220) des Steuerkolbenventils (309) herrschenden Druck unabhängig von der Stellung des anderen Steuerkolbens (339) zu halten.