DE3031037A1

DE3031037A1 - Steuervorrichtung fuer die hydraulische betaetigung eines an einem raeumfahrzeug angebauten schneepflug

Info

Publication number: DE3031037A1
Application number: DE19803031037
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Ing Alfred Schmidt GmbH
Current assignee: Ing Alfred Schmidt GmbH
Priority date: 1980-08-16
Filing date: 1980-08-16
Publication date: 1982-03-04
Also published as: EP0046214A2; DE3031037C2; EP0046214A3; NO812764L; ATE9827T1; EP0046214B1

Description

PATENTANWÄLTE

K. SIEBERT G. GRÄTTINGER . 3 Dipl.-Ing

Dipl.-Ing-, Dipl-Wirtsch-Ing.

8130 Slarnberg bei München Postfach 16 49. Almeidaweg 35 Telefon (08151) 41 15u. 1 66 40 Telegr-Adr.: STARPAT Starnberg TuIt-.: 526 422 star d

den

Anwaltsakte: 7554/221

Ing. Alfred Schmidt GmbH 7822 St. Elasien /Schwarzwald

Steuervorrichtung für die hydraulische Betätigung eines an einem Raumfahrzeug angebauten Schneepflugs

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BAD ORIGINAL

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für die hydraulische Betätigung eines an einem Räumfahrzeug angebauten Schneepflugs, dessen Pflugschar über ein Lenkerparallelogramm mit einer am Fahrzeug befestigten Geräteplatte verbunden und mittels zwischen Geräteplatte und Pflugschar abgestützter hydraulischer Zylinder betätigbar ist, von denen ein mittig angeordneter Hubzylinder für die Hebe-/Absenkbewegung und zwei seitlich angebrachte Umstellzylinder für die Rechts-/Linksverschwenkung der Pflugschar vorgesehen sind.

Die Stellzylinder an Schneepflügen,welche als Vorbaugeräte an Kraftfahrzeugen Verwendung finden, werden im allgemeinen über die am Kraftfahrzeug vorhandene Hydraulikeinrichtung betätigt, wobei die Steuerung über eine im Inneren des Fahrerhauses angeordnete Schaltvorrichtung erfolgt. Wird der Schneepflug über den Hubzylinder an dem ihm abstützenden Lenkerparallelogramm angehoben, so kommt es insbesondere im oberen Hubbereich zu mechanischen und hydraulischen Verspannungen in den Umstellzylindern, solange deren Druckleitungen gesperrt sind, um eine bestimmte Schwenklage des Schneepflugs aufrechtzuerhalten. Da es aus kinematischen Gründen nicht möglich ist, derartige Verspannungen durch

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konstruktive Maßnahmen zu vermeiden, sieht eine bekannt Schalteinrichtung (Deutsche Auslegeschrift 27 36 312) vor, daß die Funktionen "Heben" und "Senken·¹ des Schneepflugs gleichzeitig mit der Funktion "Entsperren der Umstellzylinder "für die Rechts-/Linksverschwenkung des Schneepflugs schaltbar sind. In dieser Schaltstellung werden die Druckleitungen zu den beiden Umstellzylindern zum Zwecke ihres Druckausgleichs hydraulisch miteinander verbunden. Werden die genannten Funktionen nicht gleichzeitig betätigt, so kann es zu so starken Verspannungen in den Anlenkorganen kommen, daß das Gerät beschädigt, bzw. der Hubvorgang durch ein mit dem Hubzylinder verbundenes Überdruckventil vorzeitig unterbrochen wird.

Andererseits gibt es Räumaufgaben, die es notwendig machen, daß während des Hebens der Pflugschar die Umstellzylinder für die Seitenverstellung eine bestimmte Schwenklage der Pflugschar aufrechterhalten, so z.B.beim Anhäufen von Schnee. Dieses Bestreben ist offenbar unvereinbar mit der oben erläuterten Erscheinung, wonach es bei gleichzeitiger Betätigung des Hubzylinders und der Umstellzylinder infolge ihrer unterschiedlichen Bewegungsradien zu einer Bewegungssperre mit der Folge eines entsprechenden Druckanstiegs in den

Hydraulikzylindern kommen kann. Wollte der Fahrer eines Schneepflugs vermeiden, daß die Pflugschar während des Anhebens unter der Einwirkung der Schneelast unkontrolliert zur Seite hin umklappt, so blieb ihm nur die Möglichkeit, den Bewegungsablauf mehrmals zu unterbrechen, d.h. die Umstellzylinder in gewissen Phasen der Hubbewegung kurzzeitig zu entsperren. Diese Art der Bedienung ist nicht nur umständlich; sie ist für den unerfahrenen Fahrer auch schwierig. In jedem Fall bedeutet sie eine unerwünschte Verzögerung das Arbeitsvorgangs und eine erhebliche Beschädigungsgefahr für das Gerät.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Hubzylinder gleichzeitig mit den Umstellzylindern bzw. bei gesperrten Umstellzylindern betätigbar ist, wobei während des Hubvorgangs eine Verspannung in den Anlenkorganen, insbesondere ein Sperren der Umstellzylinder für die Seitenverstellung automatisch, d.h. ohne Eingreifen durch den Fahrer, vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein elektrisch oder hydraulisch abhängig vom Druck im Hubzylinder ansteuerbares hydraulisches Steuerventil vorgesehen ist, welches nach einem Druckanstieg im Hubzylinder bis zu einem vorgegebenen oberen Flüssigkeitsdruck die Hydraulikleitungen zu den beiden Umstellzylindern mit

einer zu einem Flüssigkeitsbehälter führenden Rücklaufleitung verbindet und welches nach dadurch bedingtem Druckabfall im Hubzylinder diese Verbindung erst bei Erreichen eines vorgegebenen unteren Flüssigkeitsdrucks im Hubzylinder wieder unterbricht.

Das Wesentliche dieses erfindungsgemäßen Vorschlags besteht darin, daß der im Hubzylinder auftretende Druckanstieg als Steuerimpuls für die Betätigung des Steuerventils verwendet wird. Die damit geschaffene Steuerschaltung ist somit empfindlich, sowohl für eine Verspannung in nur einem oder in beiden Umstellzylindern. In dem Augenblick, in dem das Steuerventil aufgrund eines derartigen Impulses die Umstellzylinder mit einer zum Öltank führenden Rücklaufleitung verbindet, werden die Umstellzylinder kurzzeitig druckentlastet. Infolge dieser Druckentlastung sinkt auch sofort der Flüssigkeitsdruck im Hubzylinder in den Normalbereich ab, wodurch das Steuerventil wieder in die Ausgangslage zurückschaltet, in welcher es die Hydraulikleitungen zu den Urastellzylindern sperrt. Je nach Ausmaß der Hubbewegung kann dieser Entlastungsvorgang sich während des Anhebens des Schneepflugs mehrfach wiederholen. Der gesamte Vorgang läuft automatisch ab, ist also unabhängig von der Geschicklichkeit des Fahrers. Auch der ungeübte Fahrer ist damit problemlos in der Lage,

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allen Räumaufgaben gerecht zu werden, auch der bislang schwierigsten, die es verlangt, die Pflugschar während der Vorwärtsbewegung anzuheben,um den Schnee bei Vermeidung des seitlichen Umkippens der Pflugschar nach oben schaffen zu können.

Umgekehrt ist die erfindungsgemäß vorgeschlagene Steuervorrichtung auch dann sinnvoll, wenn es darum geht, die Sperrung der Hydraulikleitungen zu den Umstellzylindern auch während der Senkbewegung der Pflugschar aufrechtzuerhalten.

Um die Steuervorrichtung an den jeweiligen Betriebsdruck des am Fahrzeug vorhandenen Hydrauliksystems oder an die Auslegung der den einzelnen Hydraulikzylindern zugeordneten Überdruckventile anpassen zu können, sieht die Erfindung vor, daß der vorgegebene obere bzw. untere Flüssigkeitsdruck im Hubzylinder veränderbar einstellbar ist. Dabei versteht es sich im Rahmen der Erfindung von selbst, daß der obere Flüssigkeitsdruck niedriger zu wählen ist als der zum Entsperren der Überdruckventile notwendige Druck.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß ein als entsperrbares Rückschlagventil ausgebildetes Steuerventil in eine Verbindungsleitung zwischen den Hydraulikleitungen zu den beiden Umstellzylindern eingeschaltet ist, welches über einen durch den Druck im Hubzylinder

angesteuerten Impulsgeber schaltbar ist. Das hydraulische Steuerventil kann dabei wahlweise elektrisch oder hydraulisch, jeweils abhängig vom Druck im Hubzylinder geschaltet werden. Für die Ausbildung des Impulsgebers sowie des Steuer ventils kommen alle derzeit üblichen, dem Fachmann zur Verfügung stehenden Bauformen in Frage.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung der Aufhängung des Schneepflugs an einem Fahrzeug und

Fig. 2 einen hydraulischen Schaltplan.

Fig. 1 zeigt in schräger Draufsicht die Frontseite eines Kraftfahrzeugs, an welcher eine Geräteplatte befestigt ist. An der Geräteplatte 1 ist ein Lenkerparalielogramm, bestehend aus einem oberen Lenkerpaar 2 und einem unteren Lenkerpaar 3 angelenkt. Beide Lenkerpaare 2, 3 sind jeweils um eine (nicht gezeichnete) horizontale Achse schwenkbar an einem vertikalen Rohrstück 4 angelenkt, an dessen der Anlenkung der Lenkerpaare gegenüberliegenden Seite ein vertikales Rahmenteil 5 der

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Pflugschar 6 um die Längsachse des Rohrstücks 4 schwenkbar aufgehängt Ist. Die in der Draufsicht auf ihre Rückseite dargestellte Pflugschar ist ebenso wie das mit ihr über kurze Stege 7 verbundene horizontale Rahmenteil 8 der besseren Übersichtlichkeit der Zeichnung wegen stark vereinfacht dargestellt. Am horizontalen Rahmenteil 8 sind die beiden Umstellzylinder 9, 10, um vertikale Achsen schwenkbar angelenkt. Diese sind mit ihren anderen Enden an der Geräteplatte 1, um horizontale Achsen schwenkbar, angelenkt. Ein Hubzylinder 11 ist einerseits an einem die Geräteplatte überhöhenden Rohrbogen 12 andererseits am unteren Lenkerpaar 3, jeweils um horizontale Achsen schwenkbar, angelenkt. Die Pflug schar 6 ist in der äußerst rechten Schwenkstellung gezeichnet, bei welcher der rechte Umste11zylinder 9 maximal verkürzt, der linke, ebenfalls teleskopisch ausgebildete Umstellzylinder 10 maximal verlängert ist.

Beim Anheben der Pflugschar 6 aus der gezeichneten, auf den Boden abgesenkten Lage unter Beibehaltung der gezeichneten Schwenkstellung, wobei die beiden Umstellzylinder 9, 10, druckbeaufschlagt sind, wird der Hubzylinder 11 verkürzt, wodurch die Lenkerpaare 2, 3 nach oben schwenken und die Pflugschar entsprechend anheben. Da hierbei die Anlenkpunkte 13, 14 der beiden Umstellzylinder 9, 10 am horizontalen Rahmenteil 8 der Pflugschar 6 von der durch das Lenkerparallelogramm geführten Kreisbewegung abweichende Kreisbahnen beschreiben, kommt

-lies bei Aufrechterhaltung der Druckbeaufschlagung in den Umstellzylindern zu einer Verspannung
sämtlicher Anlenkorgane. Diese Verspannung nimmt mit zunehmender Hubhöhe zu und belastet besonders den ausgefahrenen teleskopischen Umstellzylinder Je mehr sich die Anlenkorgane sperren, desto höher wird der doppelt wirkende Hubzylinder 11 belastet, wobei der Druck im druckbeaufschlagten Druckraum 15 des Hubzylinders 11 entsprechend ansteigt.
Beim Erreichen eines vorgegebenen oberen Drucks, der jedoch noch unterhalb des Ansprechdrucks
des in der zugeordneten Hydraulikleitung 16 eingebauten Überdruckventils 17 ist, wird eine im
-Hydraulikplan gemäß Fig. 2 näher dargestellte
Steuervorrichtung betätigt, die einen kurzzeitigen Druckabbau in den Umstellzylindern 9, 10 bewirkt. Dadurch kommt es zu einer kinematischen
Anpassung der Umstellzylinder an die momentane
Geometrie der Hubbewegung, die dadurch entsperrt wird, was augenblicklich zu einem Druckabfall im Hubzylinder 11 führt.

Die Steuervorrichtung umfaßt ein hydraulisches Steuerventil 18, welches abhängig vom Druckimpuls im Druckraum 15 des Hubzylinders 11 entweder, wie näher dargestellt, über eine elektrische Schaltung oder
alternativ, wie mit einer doppelt gestrichelten

Linie H angedeutet, hydraulisch geschaltet werden kann. Die elektrische Schatlung umfaßt einen druckempfindlichen Impulsgeber 19, der einerseits mit der entsprechenden Druckleitung 16 des Hubzylinders 11 verbunden ist und bei Erreichen eines oberen Flüssigkeitsdrucks andererseits einen Schalter 20 eines Stromkreises S schließt, wodurch das hydraulische Steuerventil 18 aus der gezeichneten Schaltstellung I in die Schaltstellung II geschaltet wird. In der Schalt— Stellung II sind die Verbindungsleitungen 21, 22 des hydraulischen Steuerventils 18 mit den zu den Umstellzylindern 9, 10 führenden Hydraulikleitungen 23, 24 auf "Durchgang" geschaltet und über die Ventilabzweigung 25 mit einer Rückleitung 26, die zu einem Flüssigkeitsbehälter 27 für Vorratflüssigkeit führt, verbunden. Während der Aufrechterhaltung der Verbindung zum Flüssigkeitsbehälter 27, was nur für ein sehr kurzes Zeitintervall der Fall ist, sind die Umstellzylinder drucklos, wobei sie sich in ihrer Ausfäirlänge an die Kinematik der Hubbewegung anpassen. Diese Anpassung erfolgt ohne Unterbrechung des Hubvorgangs durch den Hubzylinder 11, in dessen Druckraum 15 nun wieder ein normaler Arbeitsdruck herrscht, da der Widerstand durch die Umstell— zylinder weggefallen ist. Gleichzeitig verursacht der Impulsgeber 19 eine Unterbrechung des Stromkreises S und das Steuerventil geht wieder in

seine Ausgangsstellung I zurück. Der geschilderte Schaltvorgang kann sich während einer Hubbewegung mehrfach wiederholen. Die Intervalle mit der Schaltstelle II sind dabei so kurz, daß ein Umkippen der Pflugschar 6 in eine andere Schwenkstellung während der Druckentlastung der Umstellzylinder nicht zu befürchten ist»

Starnberg, den 11. Februar 1980 /668

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Claims

Patentansprüche

Im) Steuervorrichtung für die hydraulische Betätigung eines an einem Raumfahrzeug angebauten Schneepflugs, dessen Pflugschar über ein Lenkerparallelogramm mit einer am Fahrzeug befestigten Geräteplatte verbunden und mittels zwischen Geräteplatte und Pflugschar abgestützter hydraulischer Zylinder betätigbar ist, von denen ein mittig angeordneter Hubzylinder für die Hebe-/Absenkbewegung und zwei seitlich angebrachte Umstellzylinder für die Rechts-/ Linksverschwenkung der Pflugschar vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,

daß ein elektrisch oder hydraulisch abhängig vom Druck im Hubzylinder (11) ansteuerbares hydraulisches Steuerventil (18) vorgesehen ist, welches nach einem Druckanstieg im Hubzylinder (11) bis zu einem vorgegebenen oberen Flüssigkeitsdruck die Hydrauliklei^tungen (23, 24) zu den beiden Umstellzylindern (9, 10) mit einer zu einem Flüssigkeitsbehälter (27) führenden Rücklaufleitung (26) verbindet und welches nach dadurch bedingtem Druckabfall im Hubzylinder diese Verbindung erst bei Erreichen eines vorgegebenen unteren Flüssigkeitsdrucks im Hubzylinder (11) -ieder unterbricht.

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2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der vorgegebene obere bzw. untere Flüssigkeitsdruck im Hubzylinder (11) veränderbar einstellbar ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß ein als entsperrbares Rückschlagventil ausgebildetes Steuerventil in eine Verbindungsleitung zwischen den Hydraulikleitungen (23, 24) zu den beiden Umstellzylindern (9, 10) eingeschaltet ist, welches über einen durch den Druck im Hubzylinder (11) angesteuerten Impulsgeber (19) schaltbar ist.