DE3816149A1 - Vorrichtung zur verhinderung einer unbeabsichtigten bewegung eines hydraulischen hubwerkes in richtung heben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Ober­ begriff des ersten Anspruchs.

Für Hubwerke an Fahrzeugen, insbesondere Traktoren, besteht die Forderung, eine Sicherung vorzusehen, die ein unbeabsichtigtes und ungewolltes Anheben des Hubwerkes vermeidet, um auch zufriedenstellend Anbaugeräte einsetzen zu können, bei denen Vertikalkräfte auftreten können.

Aus dem Werkstatthandbuch, Regelhydraulik für die Deutz-Fahr-Schlepper DX85-DX160 Teile-Nr.: 29 40 001 (2. Auflage) 12/78, Kapitel 4, Seite 23 ist eine Hub­ begrenzung in Form eines Riegels 62 bekannt, der über einen Handhebel vom Fahrer aus in die Bewegungsrichtung des auf der Welle 15 befindlichen Hebels 17 einschwenkbar ist. Bei Anlage des Hebels 17 an den Riegel 62 wird der vom Steuergerät ausgehende Hebeimpuls beendet und der Ölstrom über ein Entlastungsventil abgesteuert. Bei fehlender Sorgfalt kann es dazu kommen, daß der Impuls bestehen bleibt und über einen längeren Zeitraum der volle Ölstrom abgesteuert werden muß, was zu einer unzulässigen Überhitzung, verbunden mit Folgeschäden, führen kann, wenn keine Rückstellung am Steuergerät erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hubwerk mit einer Einrichtung zu versehen, die eine Begrenzung vor­ sieht, die wirkungsvoll und dabei nicht nachteilig das Hubwerk in Richtung Heben verriegelt, wobei die Ver­ riegelung möglichst beliebig in jeder Hubwerkposition einrückbar ist. Damit soll ein problemloser Einsatz von Arbeitsgeräten möglich werden, bei denen negative Stütz­ lasten auftreten können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dazu ist vorgesehen, daß die Sperre auf eine elektro- hydraulische Hubwerkregelung übertragbar ist. Vorgesehen ist dazu ein mit einem Endschalter versehener Sperriegel, wodurch beim Anliegen des Hubhebels am Endschalter ein Kontakt geschlossen und über einen Steuerstrom ein Schalt­ relais betätigt wird, das wiederum den Hebeimpuls beendet durch Unterbrechung des Stromflusses zum Heben-Magnet am Regelsteuergerät. Damit wird vorteilhaft das Hubwerk nach Heben hin mechanisch und nach Senken hin hydraulisch ver­ riegelt. Das hydraulische System ist drucklos geschaltet und es wird somit keine Energie vernichtet.

Zur Erreichung einer aufgabengerechten Lösung, die ein Blockieren der Hebebewegung in jeder beliebigen Stellung vorsieht, ist erfindungsgemäß ein Sperrventil vorgesehen, daß in die Rücklaufleitung des doppelt wirkenden Hub­ zylinders eingebracht wird.

Die Verriegelung kann dabei vom Fahrer des Fahrzeugs durch einen Handschalter ausgelöst werden, der ein Schalt­ relais betätigt, welches vom Hebestrom im Steuerkreis zwischen elektrischer Steuereinheit und Regelsteuergerät gespeist wird und das Sperrventil schalten kann. Hierdurch wird erreicht, daß bei jedem Hebeimpuls die Blockierung aufgehoben wird und das Hydrauliksystem nicht gegen das Druckbegrenzungsventil (Entlastungsventil) arbeiten und sich überhitzen kann. Um die Blockierung gezielt einsetzen zu können, ist in Reihe mit dem Schaltrelais und dem Magnet des Sperrventils der Handschalter gelegt, so daß der Fahrer vorteilhaft zwischen einer Sperrschaltung und dem Normalbetrieb wählen kann.

Die Erfindung sieht weiter eine vorteilhaft selbsttätig arbeitende Verriegelung vor, die das Eingreifen des Fahrers erübrigt. Dabei ist vorgesehen, daß mit Hilfe von zwei in Reihe geschalteten Schaltrelais eine elektrische Schaltung vorgenommen wird. Der zuvor beschriebene Hand­ schalter wird dabei durch ein zweites Schaltrelais er­ setzt, welches vom Steuerstrom des am Regelsteuergerät angebrachten Senken-Magneten gespeist wird.

Damit braucht der Fahrer keine Vorwahl zu treffen zwischen Normalbetrieb und Sperrschaltung.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung können die Zeichnungen herangezogen werden, die Ausführungsbeispiele darstellen und aus deren Figurenbeschreibung weitere Merk­ male zu entnehmen sind.

Es zeigt:

Fig. 1 den schematischen Aufbau eines mit einem einfach wirkenden Zylinder versehenen Hub­ werkes, verbunden mit einem handbetätigten Sperriegel, der über einen Endschalter die Ölstromzufuhr zum Zylinderraum unterbrechen kann,

Fig. 2 das Hubwerk eines Traktors verbunden mit einem doppelt wirkenden Hubzylinder, in dessem Rücklaufleitung ein elektrisch schaltbares Sperrventil angeordnet ist, welches über einen Handschalter vom Fahrer aus, betätigbar ist,

Fig. 3 einen mit Fig. 2 vergleichbaren Hubwerks­ aufbau, wobei das Sperrventil selbsttätig, d. h. ohne Eingriff des Fahrers geschaltet wird.

Fig. 1 beschreibt die erfindungsgemäße Steuerung an­ gebracht an einem Hubwerk mit einem integrierten einfach wirkenden Hubzylinder. Der Aufbau sieht vor, daß die Hydraulikpumpe 31 aus dem Ölsumpf 32 das Hydrauliköl an­ saugt und dieses beim Hebevorgang durch das Regel­ steuergerät 28 dem Zylinderraum 35 im Hubwerk 10 be­ findlich durch die Zylinderleitung 33 zuführt. Während des Hebevorgangs führt der Kolben 13 eine Bewegung aus, die übertragen auf den Hubhebel 14 durch das Pleuel 12 eine Verdrehung der Hubwelle 15 in Gegenuhrzeigersinn bewirkt. Der mit der Hubwelle 15 verbundene Hebel 16 (strichtpunktiert gezeichnet) kann durch nicht dar­ gestellte Gestänge mit einem Arbeitsgerät gekuppelt werden und gemäß der zuvor beschriebenen Kolbenbewegung angehoben werden. Der Hubvorgang ausgelöst durch eine entsprechende Stellung des Regelsteuergerätes 28 wird fortgesetzt bis zur Erreichung einer Endstellung, in der beispielsweise der Hubhebel 14 einen Anlagepunkt am Hubwerkgehäuse 36 erreicht und der von der Hydraulikpumpe 31 geförderte Ölstrom bis zur Umschaltung des Regelsteuergerätes 28 durch das Entlastungsventil 34 abgesteuert wird. Gemäß Fig. 1 ist zur Hubbegrenzung ein Sperriegel 19 vorgesehen, der beispielsweise vom Fahrer über den Handhebel 17 ein­ gerückt werden kann und der als ein Abstandsstück zwischen Hubhebel 14 und Hubwerkgehäuse 36 dient und den Hebeimpuls vorzeitig beenden kann. Zur Vermeidung, daß nicht der gesamte geförderte Ölstrom über das Entlastungsventil 34 abgesteuert werden muß bei Anliegen des Hubhebels 14 am Sperriegel 19 ist vorgesehen, daß der Sperriegel 19 mit einem Endschalter 20 verbunden ist, der einen Taster 21 aufweist. Als Endschalter bietet sich vorteilhaft ein magnetisch geschalteter Reed-Kontakt an. Bei Anlage des Hubhebels 14 an den Sperriegel 19 wird über den End­ schalter 20 ein Schaltkontakt geschlossen, wodurch ein Steuerstrom über die elektrischen Leitungen 22, 23 zu einem Schaltrelais 24 fließt, das wiederum eingesetzt in dem Steuerkreis 25 den Stromfluß unterbricht. In den Steuerkreis 25 sind eingebunden neben dem Schaltrelais 24 weiter die Steuereinheit 27 sowie das Regelsteuergerät 28 versehen mit dem Senken-Magnet 29 und dem Heben-Magnet 30. Die Unterbrechung des Steuerstroms im Steuerkreis 25 durch das Schaltrelais 24 bewirkt, daß der Stromfluß zum Heben-Magnet 30 ebenfalls unterbrochen und der Hebeimpuls abgeschaltet wird.

Aus der Fig. 2 und 3 ist eine Verriegelung gegen un­ beabsichtigtes Anheben des Hubwerkes 40, 70 versehen mit einem oder mehreren doppelt wirkenden Hubzylindern 41, 71 zu entnehmen, deren Zylindergehäuse im Gelenk 47, 77 ge­ lagert ist und deren Kolbenstange über das Gelenk 42, 72 mit dem Hubhebel 43, 73 in Verbindung stehen. Ein Aus­ fahren des Hubzylinders 41, 71 hat zur Folge, daß sich der Hubhebel 43, 73 im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt, die Hubwelle 44, 74 dreht und folglich das am freien Ende des Hubhebels 43, 73 befestigte Gestänge 45, 75 mit dem Unter­ lenker 46, 76 in Verbindung stehend anhebt. Der Hubvorgang ist auslösbar über die Steuereinheit 51, 81, von der aus der Hebemagnet 56, 86 angeregt und dadurch der Ölstrom von der Hydraulikpumpe 54, 84 durch das Regelsteuergerät 53, 83 dem doppelt wirkenden Zylinder 41, 71 durch die Zylinderleitung 49, 79 zuströmen kann.

Zur Erreichung der erfindungsgemäßen Aufgabe, Verhinderung eines ungewollten, unkontrollierten Anhebens des Hubwerkes 40, 70 sind gemäß den Ausführungsbeispielen Fig. 2, 3 zwei voneinander unterschiedliche Lösungen dargestellt, die ein Blockieren der Hubbewegung in jeder beliebigen Stellung der Hubzylinder 41, 71 ermöglicht.

Das in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel sieht dazu vor, daß in der Rücklaufleitung 90, die eine Ver­ bindung zwischen dem Hubzylinder 71 und dem Ölsumpf 85 darstellt, ein elektrisch betätigtes Sperrventil 78 ein­ gesetzt ist. Das beispielsweise als Zweistellungsschieber oder als entsperrbares Rückschlagventil ausgebildet, das in nicht erregter Stellung (Normalstellung) offen ist, wodurch ein ungehinderter Ölrücklauf vom Hubzylinder 71 zum Ölsumpf 85 möglich ist. Bei dieser Schaltstellung des Sperrventils 78 ist somit das Hubwerk 70 nicht blockiert, ein Anheben des Hubwerkes, beispielsweise durch eine Vertikalkomponente eines angehängten Arbeitsgerätes ist somit möglich. Zur Sperrung dieser Bewegungsrichtung des Hubwerkes 70 ist vorgesehen, daß mit Hilfe eines vom Fahrer betätigbaren Handschalters 89 ein Schaltrelais 80 angesteuert werden kann, mit Hilfe dessen das Sperrventil 78 in die Sperrstellung gebracht werden kann, wodurch ein Ölrücklauf durch die Rücklaufleitung 90 in den Ölsumpf 85 unterbrochen und damit das Hubwerk lageblockiert wird.

Die Erreichung eines automatisch arbeitenden Ver­ riegelungssystems wird gemäß Fig. 3 erreicht, in dem anstelle des Handschalters 89 (siehe Fig. 2) eine Relaisanordnung, bestehend aus dem Schaltrelais 50 a, 50 b, vorgesehen ist. Das zweite gleiche Relais 50 b wird dabei vom Senkstrom des Steuerkreises 52 angesteuert und in Reihe zum Hebenrelais 50 a geschaltet. Durch diese Schaltung entfällt jeglicher Eingriff durch den Fahrer, wobei dennoch in jeder Position eine Verriegelung erfolgt.

Claims (7)

1. Vorrichtung für ein hydraulisch betätigtes mit einem Zylinder versehenes Hubwerk, insbesondere für Kraft­ heber an Traktoren, ausgestattet mit einer Vorrichtung zum Sperren der Bewegung, in Richtung Heben, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre auf eine elektro- hydraulische Hubwerkregelung übertragbar ist, versehen mit einer elektronischen Steuereinheit (27, 51, 81) und einem Regelsteuergerät (28, 53, 83) einsetzbar ist, wobei das Sperrorgan in Form eines mechanisch einrückbaren mit einem Endschalter (20) versehenen Sperriegels (19), bzw. eines elektrisch ansteuerbaren Sperrventils (48, 78) ausgebildet ist.

2. Hubwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der handbetätigte Sperriegel (19) mit einem einfach wirkenden Zylinder (11) zusammen­ wirkt und einen Endschalter (20) aufweist.

3. Hubwerk nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperriegel (19) über ein Schaltrelais (24) und elektrischen Leitungen (22, 23) mit einem Regelsteuergerät (28) verbunden ist.

4. Hubwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre in Form einer elektro-hydraulischen Schaltung erfolgt, bei der das Hubwerk (70) mit einem bzw. mehreren doppelt wirkenden Hubzylindern (71) verbunden ist mit einer Rücklauf­ leitung (90), in der ein Sperrventil (78) eingebracht ist.

5. Hubwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des Sperrventils (78) von einem Handschalter (89) auslösbar ist.

6. Hubwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Sperr­ ventils (48) von zwei in Reihe geschalteten Schaltrelais (50 a, 50 b) erfolgt.

7. Hubwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des Sperrventils (48) über einen Steuerkreis (52) erfolgt, über den ein mit je einem Heben- und Senkenmagneten (56, 57) versehenes Regelsteuergerät (53) geschaltet wird, wobei das Schalt­ relais (50 a) im Schaltkreis (52) mit der Hebenmagnet- Schaltung und das Schaltrelais (50 b) mit der Senken­ magnet-Schaltung in Verbindung steht.