DE3628427C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen an einem Trägerfahrzeug an­ baubaren Schneepflug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Herkömmliche und beispielsweise in einem Trägerfahrzeug frontseitig anbaubare Schneepflüge umfassen zumindest eine Pflugschar, an deren Unterseite als Verschleißteil eine auswechselbare Räum- oder Schürfleiste montierbar ist. Diese Schürfleiste stellt dabei ein stark beanspruch­ tes Verschleißteil dar und muß immer wieder in Abstän­ den durch neue Räumleisten ersetzt werden.

Um eine gute und möglichst vollständige Räumung zu er­ zielen, lastet das volle Gewicht des Schneepflugs im Räum­ einsatz auf der Schürfleiste und wird hierüber auf der Straßenoberfläche abgestützt. Insbesondere bei größeren Schneepflügen sind dabei die auf der Schürfleiste ruhen­ den Kräfte des Schneepfluges ganz enorm. Dies bedingt den Nachteil, daß der Verschleiß der Schürfleisten noch weiter gesteigert wird. Es ist von daher schon versucht worden, durch geeignete Auswahl und Konstruktion von entsprechenden Schürfleisten insbesondere in einer soge­ nannten Sandwich-Bauweise unter anderem mit einem elastomeren Werkstoffkern und beidseitigen Stahlumman­ telungen die Standzeit derartiger Schürfleisten zu erhöhen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schneepflug zu schaffen, der auch bei wechselnden Einsatzbedingungen eine gute Räumung gewährleistet und dabei einen geringen Verschleiß aufweist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ent­ sprechend den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Druckentlastungs- Steuereinrichtung zur Verringerung der Schürf- oder Auflage­ kräfte der Pflugschar geschaffen, die auch während des Räumvorganges ständig die tatsächlichen Auflagekräfte auf einen gewünschten einstellbaren Sollwert zurückregelt. Es handelt sich hierbei um einen aktiven und dynamischen Rege­ lungsprozeß. Aus der DE-AS 17 08 664 ist zwar grundsätzlich eine höhenverstellbare Tragvorrichtung bekannt, die das Gewicht der Pflugschar aufnimmt. Mit der bekannten Hubvor­ richtung kann durch Anheben bzw. Absenken der Tragvorrich­ tung in gewissen Grenzen die Stellung der mit der Tragvor­ richtung an Lenkhebeln und Federn beweglich verbundenen Räumschar gegenüber dem Bogen und ihrer Räumkraft an die Räumgegebenheiten angepaßt werden. Es handelt sich aber hierbei nicht um einen aktiven Regelungsprozeß, bei dem selbsttätig bei auftretenden Veränderungen ständig so gegen­ gesteuert wird, daß die gewünschte Sollauflagekraft einge­ stellt bleibt.

Durch die vorliegende Erfindung also können die Standzeiten der Räumleisten durch den aktiven Regelungsprozeß in einem nicht unbeachtlichen Maße gegenüber dem Stand der Technik gesteigert werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann als Entlastungszylinder für die Entlastungseinrichtung der Hubzylinder selbst verwandt werden, wobei dieser in Hub­ richtung mit einem vorher einstellbaren Druckwert druck­ belastet wird.

In einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist es möglich, daß über die Druckentlastungs-Steuereinrichtung die beispielsweise für die Hubeinrichtung vorgesehene Hydrau­ likpumpe direkt ansteuerbar ist, so daß auf der Hoch­ druckseite der gewünschte Entlastungsdruck direkt erzeugt wird. In einer alternativen Form gemäß Anspruch 5 ist es aber ebenso möglich, daß im Hydraulikkreis, d. h. in der Hochdruckleitung von der Hydraulikpumpe zum Hubzylin­ der ein Regelventil beispielsweise in einer Bypassleitung angeordnet ist, und daß entsprechend dem eingestellten Druck-Sollwert für die Entlastung der Pflugschar dieses Regelventil geschlossen und so geöffnet wird, daß der Druck-Istwert im Entlastungs- bzw. Hubzylinder je­ weils auf den Sollwert nachgeregelt und gehalten wird.

Der Vorteil in beiden Ausführungsformen ist vor allem, daß auch bei variabler Fördermenge der drehzahlabhän­ gigen Hydraulikpumpe und bei an sich unterschiedlicher Druck­ erzeugung jeweils der gewünschte Entlastungsdruck genau auf dem vorwählbar einstellbaren Druckwert oder Druck­ bereichswert gehalten wird. Die Anordnung ist aber nicht nur motordrehzahlunabhängig, sondern weist Vorteile vor allem auch beim Anfahren bei noch kaltem Hydraulikmedium auf, insbesondere dann, wenn die Viskosität beim Start andere Werte aufweist als beim Erreichen der späteren Betriebstemperatur. Auch hier wird durch die Regelanord­ nung der gewünschte Druckbereich bzw. Druckwert ent­ sprechend den eingestellten Werten äußerst exakt einge­ halten.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach An­ spruch 6 ist vorgesehen, daß der Druck-Istwert direkt am steuerbaren Regelventil anliegt und entgegengesetzt zur Regelkraft der Druckentlastungs-Steuereinrichtung wirkt. Dadurch kann der Entlastungszylinder direkt geregelt werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 7 ist dem Hubdruckraum des Entlastungszylinders ein Drucksensor zugeordnet, über den der jeweilige Druck-Istwert gemessen und an die Drucksteuer­ schaltung weitergegeben wird. Entsprechend dem dort ein­ gestellten Druck-Sollwert wird das Regelventil oder die Hydraulikpumpe so ange­ steuert, daß der tatsächliche Druckwert jeweils an den eingestellten Sollwert herangeführt wird.

Als günstig hat sich insbesondere bei Verwendung eines Steuerschiebers für die Druckbeaufschlagung bzw. Ent­ lastung des Hub- bzw. Entlastungszylinders erwiesen, in einer Bypassleitung das Regelventil anzuordnen.

Alternativ dazu gemäß Anspruch 9 kann aber auch vor­ gesehen sein, daß der Steuerschieber selbst mit Steuer­ kanten zur Bildung eines integrierten Regelventils aus­ gebildet ist, so daß über den Steuerschieber selbst nicht nur die Druckbeaufschlagung und Entlastung, sondern auch in quantitativer Hinsicht die Druckhöhe im Hub- bzw. Entlastungszylinder geregelt werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnun­ gen erläutert. Dabei zeigt im einzelnen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines an einem Tragfahrzeug anbaubaren Schneepfluges;

Fig. 2 eine schematische Schaltungsanordnung für die Entlastungseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und

Fig. 3 eine schematische Schaltungsanordnung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels.

In Fig. 1 ist in schematischer Seitenansicht ein Schnee­ pflug mit zumindest einer Pflugschar 1 gezeigt, an des­ sen unterem Ende auswechselbar eine Räum- bzw. Schürf­ leiste 3 anbaubar ist. Die Pflugschar ist in der Regel über ausweichbare Träger 5 an einem Rahmen 7 gehalten, der über eine Hubeinrichtung 9 gegenüber dem nicht näher gezeigten Trägerfahrzeug in seiner unteren Räumstellung in eine obere Fahrstellung angehoben bzw. in umgekehrter Richtung abgesenkt werden kann.

Die Hubeinrichtung 9 umfaßt dazu neben Lenkern 11 einen über eine Hydraulikpumpe hydraulisch antreibbaren Hub- bzw. Entlastungszylinder 13. In der Räumstellung wird der Hub­ zylinder 13 entlastet, so daß die Pflugschar auf die zu räumende Oberfläche herabsinkt und an ihrer Räumleiste 3 aufliegt.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 eine Druck­ entlastungs-Steuereinrichtung zur Einstellung und Regelung der gewünschten Räumkräfte erläutert.

In Fig. 2 ist der Hubzylinder 13 mit seinem Hubkolben 15 und dem Hubdruckraum 17 gezeigt. Das Hydraulikme­ dium wird von einem Tank 19 über eine Hydraulikpumpe 21 über eine Druckleitung 23 einem Steuerschieber 25 zu­ geführt. Eine Rückleitung 27 führt vom Steuerschieber 25 wiederum zum Tank 19. Beim Steuerschieber 25 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen 3/2-Steuerschie­ ber, bei dem in einer ersten Betriebsstellung der Hub­ druckraum 17 druckbeaufschlagbar und der Gegendruck­ raum mit der Rückleitung 27 verbunden ist. In einer mitt­ leren Betriebsstellung sind die beiden Druckräume des Hubzylinders 13 von der Druck- und Rückleitung 23 bzw. 27 abgekoppelt und gesperrt. In der dritten Betriebsstellung ist umgekehrt zur ersten Betriebsstellung der Hubdruckraum 17 mit dem Tank 19 verbunden und druckentlastet, so daß in dieser Schwimmstellung die Pflugschar herabsinkt.

Wie aus der Fig. 2 noch ersichtlich ist, ist zwi­ schen dem Steuerschieber 25 und dem Hubdruckraum 17 ein Drucksensor 31 vorgesehen, der den im Hubdruckraum 17 vorherrschenden Druck mißt und ein entsprechendes elektrisches Meßsignal an eine Drucksteuerschaltung 33 über eine Steuerleitung 36 weitergibt. Ferner ist noch ein Drucksollwertgeber 35 vorgesehen, über den der Entlastungsdruck für die Pflug­ schar bzw. der gewünschte Auflagedruck des Schneepflu­ ges einstellbar und der Drucksteuerschaltung 33 zuführbar ist. Über eine weitere Steuerleitung 37 wird ein entspre­ chendes Regelsignal an ein Regelventil 39 in einer By­ passleitung 41 zwischen der Druckleitung 23 und der Rück­ leitung 27 gegeben, das entsprechend dem Regelsignal von einer Schließstellung in unterschiedliche Öffnungsstel­ lungen elektromagnetisch regelbar ist.

Nachfolgend wird auf die Funktionsweise dieser Drucksteu­ ereinrichtung eingegangen.

Bei einer Fahrt zum oder vom Einsatzort ist der Steuer­ schieber 25 in seine Schaltstellung A geschaltet oder nach der Schaltstellung A in die mittlere Schaltstellung B umge­ schaltet, so daß der Hubkolben 15 in seine obere Lage ausgefahren ist und damit die Pflugschar in ihrer oberen Lage gehalten wird.

Im Einsatzfalle kann der Steuerschieber 25 zunächst in seine Schaltstellung C gebracht werden, in der die bei­ den Druckräume des Hubzylinders 13 drucklos geschaltet sind, so daß die Pflugschar unter ihrem Eigengewicht auto­ matisch auf die Straßenoberfläche absinkt.

Ohne aber zunächst in die Schaltstellung C umzuschalten, kann der Steuerschieber 25 gleich in die Schaltstellung A gebracht oder beibehalten werden.

Durch entsprechende Einstellung am Druck-Sollwertgeber 35 kann die gewünschte Auflagekraft der Pflugschar auf der Straßenoberfläche eingestellt werden. Je gerin­ ger die Auflagekräfte sein sollen, um so größer ist der über den Druck-Sollwertgeber 35 eingestellte Entlastungs­ druck, der entgegengesetzt zum Eigengewicht der Pflug­ schar wirkt. Über den erwähnten Drucksensor 31 wird der jeweils im Hubdruckraum 17 herrschende tatsächliche Druck gemessen und über die Steuerleitung 36 der Druck­ steuerschaltung 33 zugeführt. Ein entsprechendes Dif­ ferenzsignal wird über die Steuerleitung 37 dann dem Regelventil 39 in der Bypassleitung 41 zugeführt. Ist der tatsächlich im Hubdruckraum 17 herrschende Druck und damit die Entlastung der Pflugschar zu groß, mit ande­ ren Worten also die Auflagekräfte der Pflugschar gerin­ ger als der eingestellte Sollwert, so wird das Regelventil 39 entsprechend dem Regelsignal von der Drucksteuer­ schaltung 33 weiter geöffnet, so daß der von der Hydraulik­ pumpe 21 erzeugte Druck im Hubdruckraum 17 verringert wird. Sollte der tatsächlich vom Drucksensor 31 gemessene Druckwert geringer sein als der Sollwert, so wird über den Regelkreis das Regelventil 39 wieder weiter geschlos­ sen, so daß der von der Hydraulikpumpe 21 erzeugte Druck wieder erhöht wird. Dadurch kann der Druck immer auf den von den Einsatzbedingungen abhängigen gewünschten und voreinstellbaren Werten für den Auflagedruck der Pflug­ schar automatisch gehalten und eingeregelt werden. Durch Vergrößerung oder Verringerung der Durchflußmenge durch das Regelventil 39 erfolgt also die Drucksteuerung.

Bei dem erläuterten Regelkreis wird der eingestellte Druck im Hubdruckraum 17 unabhängig von der antriebsmaschinen-drehzahlabhängigen Hydraulikpum­ pe 21 auf dem gewünschten Wert gehalten. Wird nämlich die Motordrehzahl und damit auch der von der Hydraulikpumpe 21 erzeugte Druck erhöht, so kann über den entsprechenden Regelkreis durch Öffnen des Re­ gelventils 39 sofort automatisch gegengesteuert werden. Bei einem Sinken der Motordrehzahl und einem ansonsten feststellbaren Abfall des Druckes wird durch ein Schließen des Regelventiles 39 der Druck auch wieder auf dem ge­ wünschten eingestellten Wert gehalten.

Aus der vorstehend vorgenommenen Schilderung der Funk­ tionsweise wird auch deutlich, daß ein Anheben und Ab­ senken der Pflugschar 1 allein in der Schaltstellung A des Steuerschiebers 25 vorgenommen werden kann, und zwar durch automatische Regelung bzw. Schließen des Regel­ ventiles 39. Durch ein definitives Schließen des Regel­ ventiles 39 steht der von der Hydraulikpumpe 21 erzeugte maximale Druck zum Ausfahren des Hubkolbens 15 zur Verfügung.

Abweichend vom geschilderten Ausführungsbeispiel kann eine Drucksteuerung auch dadurch vorgenommen werden, daß beispielsweise anstelle des Regelventiles 39 eine Kon­ stantdrossel zur Erzeugung eines gewissen Druckabfalles in der Bypassleitung 41 eingebaut ist, und daß über die Drucksteuerschaltung 33 die Hydraulikpumpe 21 direkt angesteuert wird. Das Regelsignal kann dabei dazu die­ nen, beispielsweise entweder den Druck der Hydraulik­ pumpe 21 direkt oder aber beispielsweise die Fördermenge der Hydraulikpumpe 21 zu regeln. Durch Veränderung der Fördermenge bei gegebener Konstantdrossel kann da­ mit der Druck im Hubdruckraum 17 erhöht bzw. abgesenkt werden.

Nachfolgend wird auf Fig. 3 bezug genommen, in der eine Abwandlung zu Fig. 2 dargestellt ist. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist eine Druckleitung 43 als Steuerleitung von dem Hubdruckraum 17 bzw. der entsprechenden An­ schlußleitung 45 zum Regelventil 39 geführt. In diesem Falle liegt der tatsächliche Druck-Istwert immer als di­ rekte Regelkraft am Regelventil 39 an. Über das in der Drucksteuerschaltung 33 einstellbare Druck-Sollsignal wird nach Art einer Summenschaltung so das Regelventil 39 direkt geschaltet. Der Regelprozeß ansonsten ist aber iden­ tisch zu Fig. 2. Im übrigen könnte bei dieser Ausfüh­ rungsform auch das gewünschte Druck-Sollsignal gege­ benenfalls direkt als Gegenwert am Regelventil 39 ein­ gestellt werden. Hierfür würde sich beispielsweise ein auf das Regelventil 39 wirkender Druckkraftregler 47 eignen.

Schließlich und endlich wird noch angemerkt, daß auch der Steuerschieber 25 mit Steuerkanten so versehen sein kann, daß bei einer entsprechenden beispielsweise axialen oder radialen Verschiebung oder Verdrehung des Steuer­ kolbens im Steuerschieber 25 eine eine Verbindung zwi­ schen der Druckleitung 23 und der Rückleitung 27 her­ stellende Steuerkante mehr oder weniger weit geöffnet und geschlossen werden kann, wobei in diesem Falle der Druck-Istwert bzw. der einstellbare Druck-Sollwert auf diesen Steuerschieber 25 zum Verstellen einwirken. Das in dem Ausführungsbeispiel vorstehend erläuterte separate Regelventil 39 und die separate Bypassleitung 41 werden somit überflüssig.

Claims (9)

1. An einem Trägerfahrzeug anbaubarer Schneepflug mit zu­ mindest einer mit einer Schürfleiste (3) versehenen Pflug­ schar (1), die über eine von einer Hydraulikpumpe (21) an­ treibbare Hubeinrichtung (9) heb- und senkbar ausgebildet ist, gekennzeichnet durch einen Entlastungszylinder (13), über den ein Druck zur Verringerung der Schürf- oder Auf­ lagekräfte der Pflugschar (1) aufbringbar ist, und durch eine Druckentlastungs-Steuereinrichtung, über die der in dem Entlastungszylinder (13) herrschende Druck-Istwert bei Abweichung von einem in der Druckentlastungs-Steuereinrich­ tung einstellbaren Druck-Sollwert auf den eingestellten Druck- Sollwert regelbar ist.

2. Schneepflug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungszylinder (13) durch den Hubzylinder der Hubeinrichtung (9) gebildet ist.

3. Schneepflug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druck im Entlastungszylinder (13) über die von der Druckentlastungs-Steuereinrichtung direkt angesteuerte Hydraulikpumpe (21) regelbar ist.

4. Schneepflug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kreislauf von der Hydraulikpumpe (21) zu einem Tank (19) eine Konstantdrossel vorgesehen ist, über die eine Teil­ menge des von der Hydraulikpumpe (21) geförderten Hydrau­ likmediums umläuft.

5. Schneepflug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckentlastungs-Steuereinrichtung zwischen der von der Druckseite der Hydraulikpumpe (21) kommenden Druck­ leitung (23) und einer zu einem Tank (19) führenden Rück­ leitung (27) ein Regelventil (39) umfaßt, über welches in Ab­ hängigkeit der Differenz zwischen Druck-Sollwert und Druck- Istwert im Entlastungszylinder (13) die Druckleitung (23) mit der Rückleitung (27) verbindbar ist.

6. Schneepflug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eingestellte Druck-Sollwert und der im Entlastungs­ zylinder (13) herrschende Druck-Istwert als entgegengesetzte Steuersignale direkt am Regelventil (39) anliegen.

7. Schneepflug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß einem Hubdruckraum (17) des Entlastungs­ zylinders (13) ein Drucksensor (31) zur Ermittlung eines elektrischen Drucksignals zugeordnet ist, und daß die Druck­ entlastungs-Steuereinrichtung aus einer elektrischen Druck­ steuerschaltung (33) besteht, die entsprechend dem eingestell­ ten Druck-Sollwert und dem am Drucksensor (31) gemessenen Druck-Istwert über elektrische Steuersignale das Regelventil (39) bzw. die Hydraulikpumpe (21) ansteuert.

8. Schneepflug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (39) in einer von der Hydraulikpumpe (21) zum Entlastungszylinder (13) führenden Druckleitung (23) abzweigenden und zum Tank (19) führenden Bypassleitung (41) angeordnet ist.

9. Schneepflug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckleitung (23) von der Hy­ draulikpumpe (21) zum Entlastungszylinder (13) ein zumin­ dest zwischen einer Druckbeaufschlagungstellung in eine Ent­ lastungsstellung umschaltbarer Steuerschieber (25) vorgesehen ist, der mit entsprechend steuerbaren Steuerkanten zur Bildung des Regelventils (39) versehen ist.