DE3733371A1 - HYDRAULIC CONTROL DEVICE FOR THE WORKING HYDRAULICS OF A AGRICULTURAL AND CONSTRUCTIVE VEHICLE - Google Patents
HYDRAULIC CONTROL DEVICE FOR THE WORKING HYDRAULICS OF A AGRICULTURAL AND CONSTRUCTIVE VEHICLEInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuer einrichtung für die Arbeitshydraulik eines insbesondere land- und bauwirtschaftlich nutzbaren Fahrzeugs, vorzugs weise für ein Konstantstromsystem mit zumindest einem durch eine federbelastete Raste festlegbaren und durch diese vom Druck in einer Steuerleitung hydraulisch aus rückbaren Steuerschieber, der nach Entrastung mittels einer Rückstellkraft selbsttätig in seine Neutralstellung zurückgestellt wird, wobei die Entrastung des Steuerschie bers jeweils bei Erreichen des Betriebsdruckes am einge schalteten Verbraucher ausgelöst wird und verspätet mit tels einer Verzögerungseinrichtung in der Steuerleitung einsetzt, die ihrerseits zur Beaufschlagung mit Steuer druck über ein Vorspannventil mit der Pumpendruckleitung in Strömungsrichtung vor dem Steuerschieber verbunden ist.The invention relates to a hydraulic control device for the working hydraulics in particular agricultural and construction vehicle, preferably wise for a constant current system with at least one can be fixed by a spring-loaded catch and by this hydraulically from the pressure in a control line Movable control slide which, after unlatching a restoring force automatically in its neutral position is reset, releasing the control rail bers when the operating pressure is reached on switched consumer is triggered and delayed with means of a delay device in the control line uses, which in turn for tax purposes pressure via a preload valve with the pump pressure line is connected in the direction of flow before the spool.
Es ist aus der DE-OS 33 34 253 eine gattungsgleiche hy- draulische Steuereinrichtung für die Arbeitshydraulik eines Schleppers bekanntgeworden, bei der jede der an den Steuerventilen angreifenden Rasten als Teil eines in einem Zylinder geführten Kolbens ausgebildet ist, der durch Federkraft im Sperrsinn und durch Druckflüssigkeit im Entriegelungssinn beaufschlagt wird. Die hydraulischen Räume der Rasten sind durch eine Steuerleitung miteinander verbunden, die zur Versorgung mit Druckflüssigkeit über eine hydraulische Verzögerungseinrichtung unmittelbar mit der Pumpendruckleitung in Verbindung steht. Bei dieser bekannten Steuereinrichtung besteht die Verzögerungsein richtung ausschließlich aus hydraulischen Bauelementen, die jedoch aufgrund ihrer Wirkungsweise zumindest teilwei se einer besonderen Anfertigung bedürfen. Eine Einrichtung aus derartigen Bauteilen ist recht kostenaufwendig.It is from DE-OS 33 34 253 a generic hy- draulic control device for the working hydraulics a tractor, in which each of the to the Notches attacking control valves as part of one in one Cylinder guided piston is formed by Spring force in the blocking direction and by hydraulic fluid in the Unlocking sense is applied. The hydraulic Spaces of the pegs are interconnected by a control line connected to the supply of hydraulic fluid via a hydraulic delay device immediately with is connected to the pump pressure line. At this known control device there is the delay direction exclusively from hydraulic components, however, due to their mode of action, at least in part se require a special production. An institution from such components is quite expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verzöge rungseinrichtung für eine hydraulische Steuereinrichtung der eingangs umrissenen Gattung zu schaffen, die sich ohne Sonderanfertigungen von Bauteilen mit handelsüblichen einfachen Mitteln kostengünstig herstellen läßt.The invention has for its object a delay tion device for a hydraulic control device to create the genre outlined at the beginning, which can be found without Custom-made components with commercially available can produce simple means inexpensively.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die Steuerleitung für die Raste hinter dem Vorspannventil eine Druckdose zur Betätigung eines Schalters und parallel dazu über eine Drossel sowie ein Rückschlagventil parallel zur Raste ein elektromagnetisch bzw. mit Federkraft betä tigbares Zweiwegeventil angeschlossen ist, das in Offen stellung die Steuerleitung mit der vom Steuerschieber zu einem weiteren nachgeschalteten Steuergerät führenden Leitung verbindet und daß der Schalter der Druckdose mit dem elektromagnetischen Stellorgan des Zweiwegeventils in Verbindung mit einer Stromquelle einen elektrischen Schaltkreis bildet, der von einem Verzögerungsrelais be herrscht wird.The object is achieved in that the control line for the catch behind the preload valve a pressure cell to operate a switch and in parallel in addition via a throttle and a check valve in parallel to engage an electromagnetic or spring force Tigeable two-way valve is connected, which is open position the control line with that of the control spool leading another downstream control unit Line connects and that the switch of the pressure cell with the electromagnetic actuator of the two-way valve in Connection to a power source an electrical Circuit forms, which be from a delay relay prevails.
Alle hierfür benötigten elektrischen Bauteile können in der erforderlichen Ausführung fertig bezogen werden, so daß die Verzögerungseinrichtung kostengünstig herstellbar ist. Außerdem sind die Schaltverbindungen bei elektrischen Bauteilen leichter herzustellen, als bei hydraulischen Bauteilen, zumal in vielen Fällen vorgefertigte Leiter platten zur Anwendung kommen.All electrical components required for this can be found in the required version can be obtained, so that the delay device can be produced inexpensively is. In addition, the switching connections are electrical Components easier to manufacture than hydraulic ones Components, especially in many cases prefabricated conductors plates are used.
Bei einem Relais, dessen Erregerstrom bei Abschaltung verzögert unterbrochen wird, ist vorgesehen, daß das elek tromagnetische Zweiwegeventil im Schließsinn durch eine Feder belastet ist und daß der Schalter der Druckdose sich in deren unbeaufschlagtem Zustand in Schließstellung be findet sowie bei Druckanstieg in der Druckdose in Offen stellung gelangt.For a relay whose excitation current when switched off is interrupted with a delay, it is provided that the elec tromagnetic two-way valve in the closing direction by a Spring is loaded and that the switch of the pressure cell itself in their unstressed state in the closed position takes place as well as when pressure in the pressure cell in open position reached.
Bei einem Relais, das bei Abschaltung des Erregerstromes verzögert schließt, ist vorgesehen, daß das elektromagne tische Zweiwegeventil im Öffnungssinn durch eine Feder belastet ist und daß der Schalter der Druckdose sich in deren unbeaufschlagtem Zustand in Offenstellung befindet sowie bei Druckanstieg in der Druckdose in Schließstellung gelangt.In the case of a relay that switches off when the excitation current is switched off Delayed closing, it is intended that the electromagnetic tables two-way valve in the opening direction by a spring is loaded and that the switch of the pressure cell is in whose unstressed state is in the open position and when the pressure in the pressure cell rises in the closed position reached.
Schließlich ist es zweckdienlich, wenn der aus dem elek tromagnetischen Stellorgan des Zweiwegeventils, dem Schal ter der Druckdose und dem Relais gebildete Stromkreis über ein im Zündschloß des Fahrzeugs angeordneten Schalter mit dem Pluspol einer Stromquelle verbindbar ist.Finally, it is useful if the elec tromagnetic actuator of the two-way valve, the scarf ter of the pressure cell and the relay formed circuit a switch located in the ignition lock of the vehicle the positive pole of a power source can be connected.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben:Two embodiments of the invention are as follows described in more detail using the drawing:
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Steuereinrichtung gemäß der Erfindung; Figure 1 is a schematic representation of a hydraulic control device according to the invention.
Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeipiel. Fig. 2 shows another embodiment.
In der als Blockschaltbild gezeigten hydraulischen Steuer einrichtung ist ein als Mehrwegeventil ausgebildeter Steu erschieber 1 vorgesehen, das zur Betätigung beispielsweise eines nicht dargestellten Stellzylinders dient. Dieser hydraulische Verbraucher ist an Leitungen 2, 3 angeschlos sen. Beiderseits des Steuerschiebers 1 angreifende Federn 4 bzw. 5 sorgen für die Zentrierung des beweglichen Schie berteils in der gezeigten Neutralstellung. Ferner hat der Steuerschieber 1 eine in mehreren Schaltstellungen wirksa me Raste 6, die mechanisch durch Federkraft einrückbar und hydraulisch ausrückbar ist. Die Raste 6 hat einen durch die Kraft einer Feder 7 belasteten Stößel 8, der je nach Schaltstellung des Steuerschiebers 1 in eine von mehreren Ausnehmungen 9 eines Schieberteils 10 eingreift. Zur hy draulischen Betätigung der Raste 6 hat diese ein entgegen der Kraft der Feder 7 wirkendes hydraulisches Stellorgan 11, das mit einem Zweiwegeventil 12 gekoppelt ist. Eine zur Versorgung der Raste 6 mit Druckflüssigkeit vorgesehe ne Steuerleitung 14 ist durch eine Leitung 15 mit dem Stellorgan 11 und durch eine von der Leitung 15 abzweigen de Leitung 16 mit dem Zweiwegeventil 12 verbunden. Bei der gezeigten, durch die Feder 7 bewirkten Offenstellung des Zweiwegeventils 12 ist die Leitung 16 durch eine im Schie ber des Zweiwegeventils 12 angeordnete Drossel 17 durch eine ausgangsseitig an diese anschließende Leitung 18 mit dem Sammelbehälter für Druckflüssigkeit verbunden.In the hydraulic control device shown as a block diagram, a control slide 1 designed as a multi-way valve is provided, which is used to actuate, for example, an actuating cylinder, not shown. This hydraulic consumer is ruled out on lines 2 , 3 . Both sides of the spool 1 attacking springs 4 and 5 ensure the centering of the movable slide part in the neutral position shown. Furthermore, the control slide 1 has a detent 6 in several switching positions, which can be mechanically engaged by spring force and hydraulically disengaged. The catch 6 has a plunger 8 which is loaded by the force of a spring 7 and which, depending on the switching position of the control slide 1, engages in one of a plurality of recesses 9 in a slide part 10 . For hy draulic actuation of the detent 6 , this has a hydraulic actuator 11 acting against the force of the spring 7 , which is coupled to a two-way valve 12 . A provided to the detent 6 with pressure fluid ne control line 14 is connected by a line 15 to the actuator 11 and by a branch from the line 15 de line 16 to the two-way valve 12 . In the open position of the two-way valve 12 shown, caused by the spring 7 , the line 16 is connected to the collecting container for pressure fluid by a throttle 17 arranged in the slide valve of the two-way valve 12 through a line 18 connected to the outlet side of the latter.
Zur Versorgung der Steuereinrichtung mit Druckflüssigkeit dient eine Hydropumpe 20, die saugseitig an den Sammelbe hälter 19 und ausgangsseitig mittels einer Druckleitung 22 an den Steuerschieber 1 angeschlossen ist. Vom Steuer schieber 1 führt ausgangsseitig eine Leitung 23 zu einem Regelsteuergerät 24, das zur Betätigung eines hinter einem Rückschlagventil 25 an eine Leitung 26 angeschlossenen, nicht dargestellten Krafthebers dient.To supply the control device with hydraulic fluid, a hydraulic pump 20 is used , which is connected on the suction side to the collecting container 19 and on the output side by means of a pressure line 22 to the control slide 1 . From the control slide 1 leads on the output side a line 23 to a control unit 24 , which is used to actuate a non-illustrated power lift connected to a line 26 behind a check valve 25 .
Der Steuerschieber 1 hat ausgangsseitig durch eine Leitung 27 eine Verbindung mit der Leitung 18, die ihrerseits durch eine Leitung 28 an den Sammelbehälter 19 angeschlos sen ist. Zur Versorgung der Steuerleitung 14 mit Druck flüssigkeit dient ein Vorspannventil 29, das eingangssei tig an die Druckleitung 22 und ausgangsseitig durch eine Leitung 30 mit einer Druckdose 31 in Verbindung steht. An die Leitung 30 ist die Steuerleitung 14 unter Einschaltung einer Drossel 32 sowie eines Rückschlagventils 33 ange schlossen.The control slide 1 has on the output side through a line 27 a connection to the line 18 , which in turn is ruled out by a line 28 to the collecting container 19 . To supply the control line 14 with pressure fluid is a biasing valve 29 which is on the input side to the pressure line 22 and on the output side through a line 30 with a pressure cell 31 in connection. On the line 30 , the control line 14 is closed by switching on a throttle 32 and a check valve 33 .
Daß hydraulische System hat eine elektrische Verzögerungs einrichtung 35 für die hydraulische Betätigung der Raste 6. Die Verzögerungseinrichtung 35 weist ein durch die Kraft einer Feder 36 im Schließsinn beaufschlagtes Zwei wegeventil 37 auf, das durch ein elektromagnetisches Stellorgan 38 im Öffnungssinn betätigt wird. Das Zweiwege ventil 37 ist eingangsseitig an die Steuerleitung 14 und ausgangsseitig durch eine Leitung 39 an die vom Steuer- Schieber 1 zum Regelsteuergerät 24 führende Leitung 23 angeschlossen.That hydraulic system has an electrical delay device 35 for the hydraulic actuation of the detent 6 . The delay device 35 has a two-way valve 37 acted upon by the force of a spring 36 in the closing direction, which is actuated in the opening direction by an electromagnetic actuator 38 . The two-way valve 37 is connected on the input side to the control line 14 and on the output side through a line 39 to the line 23 leading from the control slide 1 to the control unit 24 .
An der Druckdose 31 sitzt ein von dieser betätigter Schal ter 40, der bei entlasteter Druckdose 31 geschlossen ist und einerseits über Masse mit dem Minuspol einer Strom quelle sowie andererseits durch eine Leitung 41 mit dem elektromagnetischen Stellorgan 38 des Zweiwegeventils 37 verbunden ist. Das Stellorgan 38 ist außerdem durch eine Leitung 42 und eine Sicherung 43 über ein im Zündschloß des Fahrzeugs betätigenden Schalter 44 an den Pluspol einer Stromquelle angeschlossen. Als Verzögerungselement dient ein Relais 45, das mit einem Anschluß 46 über Masse am Minuspol der Stromquelle liegt. Ferner bestehen Verbin dungen des Verzögerungsrelais 45 durch eine Leitung 47 mit der Leitung 42 sowie durch eine Leitung 48 mit der Leitung 41.Seated on the vacuum unit 31 a ter of this actuated scarf 40, which is closed when relieved pressure cell 31 and a hand source to ground to the negative pole of a current as well as the other hand is connected by a line 41 to the electromagnetic actuator 38 of the two-way valve 37th The actuator 38 is also connected to the positive pole of a power source by a line 42 and a fuse 43 via a switch 44 which is operated in the ignition lock of the vehicle. A relay 45 is used as the delay element, which is connected to ground at the negative pole of the current source with a connection 46 . Furthermore, there are connections of the delay relay 45 through a line 47 to line 42 and through a line 48 to line 41 .
Beim Anlassen der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs wird der Schalter 44 im Schließsinn betätigt, so daß durch die Leitung 42, das Stellorgan 38, Leitung 41 sowie den in Schließstellung befindlichen Schalter 40 ein Stromkreis geschlossen wird. Demzufolge gelangt das Zweiwegeventil 37 in Offenstellung, so daß die Leitungen 14 und 39 miteinan der in Verbindung kommen. Die von der Brennkraftmaschine ständig angetriebene Hydropumpe 20 fördert Druckflüssig keit durch die Druckleitung 22 zum hydraulischen System, wodurch bei Neutralstellung des Steuerschiebers 1 durch das am Ende der Leitung 23 angeordnete Regelsteuergerät 24 ein Umlaufdruck aufgebaut wird, der dann in allen damit direkt verbundenen Leitungen ansteht. Wird nun der Steuer schieber 1 aus der gezeigten Neutralstellung in eine be nachbarte Arbeitsstellung verschoben, dann erfolgt eine Beaufschlagung des an die Leitungen 2, 3 angeschlossenen Verbrauchers mit Druckflüssigkeit, während gleichzeitig der Zufluß von Druckflüssigkeit zur Leitung 23 bzw. zum Regelsteuergerät 24 unterbrochen wird. Die Leitung 23 wird folglich drucklos. Erreicht der Steuerschieber 1 bei sei ner Verschiebung die gewünschte Arbeitsstellung, dann rastet der Stößel 8 der Raste 6 durch die Kraft der Feder 7 in die entsprechende Aussparung 9 am Schieberteil 10 ein. Bei der Versorgung des am Steuerschieber 1 ange schlossenen Verbrauchers, beispielsweise eines Stellzylin ders, steigt der Druck in der Leitung 22 bei Endlage des Kolbens im Stellzylinder, so daß schließlich bei einem vorbestimmten Druck das an die Leitung 22 angeschlossene Vorspannventil 29 öffnet und Druckflüssigkeit in die Steu erleitung 30 entläßt. Hierdurch wird in der Steuerleitung 30 ein Druck aufgebaut, so daß Druckflüssigkeit durch die Drossel 32 und das Rückschlagventil 33 in die Steuerlei tung 14 gelangt. In der Steuerleitung 14 kann sich zu nächst kein nennenswerter Druck aufbauen, da ständig Druckflüssigkeit von der Steuerleitung 14 durch das offene Zweiwegeventil 37 zur Leitung 23 und durch die Leitungen 15, 16 und die Drossel 17 im Zweiwegeventil 16 zum Rück lauf abströmen kann. Durch den Druckanstieg in der Steuer leitung 30 wird über die Druckdose 31 der Schalter 40 geöffnet, so daß der über diesen geschlossene Stromkreis unterbrochen wird. Das Verzögerungsrelais 45 hält jedoch den Stromkreis über das elektromagnetische Stellorgan 38 noch für eine Zeit geschlossen, so daß das Zweiwegeventil 37 zunächst noch in Offenstellung bleibt. Erst nach Unter brechung des Stromkreises durch das Verzögerungsrelais 45 wird das Zweiwegeventil 37 durch die Kraft der Feder 36 geschlossen und es kann sich in der Steuerleitung 14 der volle Steuerdruck aufbauen, der schließlich zum Auslösen der Raste 9 führt. Der Steuerschieber 1 wird folglich durch die Kraft der entsprechenden Feder 4 bzw. 5 wieder in seine Neutralstellung zurückgestellt. Folglich verbin det der Steuerschieber 1 wieder die Druckleitung 22 mit der Leitung 23, die das Regelsteuergerät 24 mit Druckmit tel versorgt. In den Leitungen 22, 23 und in dem damit verbundenen Leitungssytem stellt sich folglich wieder ein Umlaufdruck ein, für den das Vorspannventil 29 gesperrt ist. In der Steuerleitung 30 und ebenso in der Steuerlei tung 14 fällt der Druck ab, da diese durch die Drossel 17 im Zweiwegeventil 12 mit dem Rücklauf in Verbindung steht. Die Druckminderung führt über die Druckdose 31 zum Öffnen des Schalters 40, so daß das Zweiwegeventil 37 öffnet und den direkten Wege von der Steuerleitung 14 zu den mit Umlaufdruck beaufschlagten Leitungen 39 und 23 freigibt. Damit befindet sich das hydraulische System wieder in Ausgangslage und es kann ein neuer Schaltvorgang am Steu erschieber 1 erfolgen.When starting the internal combustion engine of the vehicle, the switch 44 is actuated in the closing direction, so that a circuit is closed by the line 42 , the actuator 38 , line 41 and the switch 40 in the closed position. As a result, the two-way valve 37 comes into the open position, so that the lines 14 and 39 come into contact with one another. The constantly driven by the internal combustion engine hydraulic pump 20 promotes hydraulic fluid speed through the pressure line 22 to the hydraulic system, whereby when the spool 1 is in the neutral position by the control unit 24 arranged at the end of the line 23 , a circulating pressure is built up, which is then present in all lines directly connected to it. If the control slide 1 is now moved from the neutral position shown into a neighboring working position, then the consumer connected to the lines 2 , 3 is pressurized with hydraulic fluid, while at the same time the inflow of hydraulic fluid to the line 23 or to the control unit 24 is interrupted. The line 23 is therefore depressurized. If the control slide 1 reaches the desired working position during its displacement, then the plunger 8 of the catch 6 engages in the corresponding recess 9 on the slide part 10 by the force of the spring 7 . When supplying the valve connected to the spool 1 , for example a Stellzylin, the pressure in the line 22 increases when the piston is in the final position in the actuating cylinder, so that finally the preload valve 29 connected to the line 22 opens at a predetermined pressure and hydraulic fluid into the Control line 30 releases. As a result, a pressure is built up in the control line 30 so that hydraulic fluid passes through the throttle 32 and the check valve 33 into the control line 14 . In the control line 14 no significant pressure can build up, since hydraulic fluid can continuously flow from the control line 14 through the open two-way valve 37 to line 23 and through lines 15 , 16 and the throttle 17 in the two-way valve 16 to the return. Due to the pressure increase in the control line 30 , the switch 40 is opened via the pressure cell 31 , so that the circuit closed via this is interrupted. However, the delay relay 45 keeps the circuit closed for a time via the electromagnetic actuator 38 , so that the two-way valve 37 initially remains in the open position. Only after interruption of the circuit through the delay relay 45 , the two-way valve 37 is closed by the force of the spring 36 and it can build up in the control line 14, the full control pressure, which eventually leads to the release of the detent 9 . The control slide 1 is consequently reset to its neutral position by the force of the corresponding spring 4 or 5 . Consequently, the spool 1 again connects the pressure line 22 to the line 23 which supplies the control unit 24 with Druckmit tel. In the lines 22 , 23 and in the line system connected therewith, a circulation pressure is consequently set again, for which the preload valve 29 is blocked. In the control line 30 and also in the Steuerlei device 14 , the pressure drops because it is connected to the return line through the throttle 17 in the two-way valve 12 . The pressure reduction leads to the opening of the switch 40 via the pressure cell 31 , so that the two-way valve 37 opens and releases the direct paths from the control line 14 to the lines 39 and 23 pressurized with circulating pressure. So that the hydraulic system is back in the starting position and a new switching process can take place on the control spool 1 .
ln Fig. 2 ist eine Verzögerungseinrichtung 50 gezeigt, deren Aufbau im wesentlichen mit demjenigen der Verzöge rungseinrichtung 35 in Fig. 1 übereinstimmt. Im Unter schied hierzu findet bei der Verzögerungseinrichtung 50 ein Verzögerungsrelais 51 Verwendung, das einen Stromkreis bei Einschaltung seines Erregerstromes verzögert schließt. Demgemäß ist hierbei ein Zweiwegeventil 52 vorgesehen, das durch die Kraft einer Feder 53 im Öffnungssinn und durch ein elektromagnetisches Stellorgan 54 im Schließsinn betä tigt wird. An der Druckdose 55 dieser Einrichtung sitzt ein Schalter 56, der sich in Ausgangsstellung, d.h. bei unbeaufschlagter Druckdose 55 in Offenstellung befindet. Die Wirkungsweise ist bei dieser Verzögerungseinrichtung 50 so, daß bei einem bestimmten Druck in der Druckdose 55 der Schalter 56 schließt, so daß das Verzögerungsrelais 51 das Zweiwegeventil 52 über das elektromagnetische Stellor gan 54 entgegen der Kraft der Feder 53 verzögert im Schließsinn bewegt.In Fig. 2 there is shown a delay device 50, whose construction substantially with that of the tarry approximating means coincides in Fig. 1 35. In difference under this, a delay relay 51 is used in the delay device 50 , which closes a circuit with a delay when its excitation current is switched on. Accordingly, a two-way valve 52 is provided, which is actuated by the force of a spring 53 in the opening direction and by an electromagnetic actuator 54 in the closing direction. On the pressure cell 55 of this device there is a switch 56 which is in the starting position, ie when the pressure cell 55 is not under pressure, in the open position. The operation of this delay device 50 is such that the switch 56 closes at a certain pressure in the pressure cell 55 , so that the delay relay 51 moves the two-way valve 52 via the electromagnetic actuator 54 with a delay against the force of the spring 53 in the closing direction.
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