DE3928272A1

DE3928272A1 - Hydraulic control circuit for tractor mounted machinery - has control valve to product main equipment from peak pressures

Info

Publication number: DE3928272A1
Application number: DE19893928272
Authority: DE
Inventors: Hermann Koester
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1989-08-26
Filing date: 1989-08-26
Publication date: 1991-02-28

Abstract

The agricultural tractor or similar machine has machinery attached to it which can be raised or lowered by a first hydraulic cylinder (19). This hydraulic cylinder is supplied with hydraulic fluid from a pump (4) with the flow of fluid being controlled by a slide valve (18). The pump (4) also supplies hydraulic fluid to additional equipment (3) which is controlled by a valve (9) and a non-return valve (10). The valve (9) is so designed that in the event of its control pressure being equal to or greater than 15 bar, it shuts off the additional equipment (3) from the control circuit and in so doing protects the first hydraulic cylinder (19) from peak pressures. USE - Hydraulically actuated machinery mounted on tractors.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to Preamble of claim 1.

Im hydraulischen Arbeitskreis bzw. Steuerkreis treten Druckspitzen auf, die insbesondere bei Betätigung von Zu satzsteuergeräten von der Heben- oder Senkenposition in die Neutralstellung hervorgerufen werden. Die Druckspitzen pflanzen sich innerhalb des Hydrauliksystems fort bis zu den Arbeitszylindern des Krafthebers, wodurch es zu einer unerwünschten Hubbewegung des Krafthebers kommen kann, insbesondere im nicht betriebswarmen Zustand der Anlage. Dadurch wird der Druckmittelstrom im Hydrauliksystem be schleunigt mit der Folge einer Druckstoßbildung. Durch das Zusammenwirken beider Erscheinungen trifft ein begrenztes Druckmittelvolumen stoßartig auf den Arbeitszylinder mit der Folge, daß ein Hubimpuls ausgelöst wird.Step in the hydraulic working circuit or control circuit Pressure peaks, especially when actuating Zu set control units from the lifting or lowering position in the neutral position can be brought about. The pressure peaks reproduce up to within the hydraulic system the jacks of the power lift, making it a undesired lifting movement of the power lift can occur, especially when the system is not warm. As a result, the pressure medium flow in the hydraulic system will be accelerates with the consequence of pressure surge formation. By the The interaction of both phenomena meets a limited one Volume of pressure medium abruptly on the working cylinder the consequence that a stroke pulse is triggered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den störenden und nachteiligen Einfluß von im Hydrauliksystem auftreten den Druckspitzen auf die Arbeitszylinder zu verhindern. The invention has for its object the disruptive and adverse influence of occur in the hydraulic system to prevent the pressure peaks on the working cylinders.

Versuche, eine Einrichtung darzustellen, die der Aufgabe gerecht wird, führten dazu, in der Zuströmleitung zum Arbeitszylinder ein steuerdruckabhängig betatigbares Wege ventil einzusetzen. Dieser erfindungsgemäße Aufbau bewirkt, daß der beim Umschalten der Zusatzsteuergeräte beschleu nigte Druckmittelstrom mit dem damit verbundenen Druckstoß sich nicht nachteilig auf den Arbeitszylinder überträgt.Try to represent a facility that is dedicated to the task , led to the inflow line to Working cylinder an actuatable way depending on the control pressure insert valve. This structure according to the invention causes that the when switching the additional control devices niger pressure medium flow with the associated pressure surge does not adversely affect the working cylinder.

Die erfindungsgemäße Einrichtung stellt folglich sicher, daß keinerlei unkontrollierte Bewegungen des Hubzylinders ausgelöst werden können.The device according to the invention consequently ensures that no uncontrolled movements of the lifting cylinder can be triggered.

Der sich aufbauende Steuerdruck zur Betätigung des Wege ventils wird aufgebaut in Abhängigkeit der Schaltposition des Vorsteuerschiebers. Der Steuerdruck wird dabei vor teilhaft gebildet durch einen Abzweig vom Weiterlauf, in dem der Systemdruck des hydraulischen Arbeitskreises herrscht, welcher durch eine Blende reduziert wird und beispielsweise abgestimmt werden kann auf die der Öff nungsbewegung des Wegventils entgegenwirkenden Druckfeder. Aufgrund von Versuchen hat sich ein Steuerdruck zum Öffnen des Wegeventils von gleich oder größer 15 bar als vorteil haft erwiesen. Durch die Einbringung des erfindungsgemäßen Wegeventils in Verbindung mit einem Rückschlagventil in der Zuströmleitung zum Arbeitszylinder wird eine gewollte Trennung zwischen dem Heben- und Senken-Strom erreicht, die vorteilhaft eine verzögerungsfreie Beaufschlagung des Arbeitszylinders nach Schaltung des Wegeventils ermöglicht.The control pressure that builds up to actuate the path valve is set up depending on the switching position of the spool. The control pressure is before partially formed by a branch from the continuation, in which is the system pressure of the hydraulic working group prevails, which is reduced by an aperture and for example, can be matched to the public movement of the directional valve counteracting compression spring. A pilot pressure has opened due to tests of the directional valve of 15 bar or more is an advantage proven. By introducing the invention Directional control valve in connection with a check valve in the inflow line to the working cylinder is a wanted Separation between the lifting and lowering current achieved, which is advantageous for a delay-free loading of the Working cylinder enabled after switching the directional valve.

In Ausgestaltung der Erfindung ist weiter vorgesehen, das Wegeventil federbelastet auszubilden, wodurch das Öffnen des Ventils durch die Ventilöffnung eines Steuerdrucks in Abhängigkeit der Federkraft erfolgt. Die Öffnung wird da bei bestimmt durch den Feder- und den Steuerdruck.In an embodiment of the invention it is further provided that Train directional valve spring-loaded, which makes opening of the valve through the valve opening of a control pressure in The spring force is dependent. The opening will be there at determined by the spring and control pressure.

Es bietet sich vorteilhaft an, die erfindungsgemäße Ven tilanordnung innerhalb einer wenig Bauhöhe beanspruchenden Anschlußplatte anzuordnen, mit der ein vorhandenes Hydrau liksystem ausrüstbar bzw. nachrüstbar ist. Durch diese Ge staltung wird weiter die Möglichkeit geschaffen, bei einem an mehreren Steuerkreisen bestehendes Hydrauliksystem je dem einzelnen Steuerkreis mit einer eigenen erfindungsge mäßen Ventilanordnung zu versehen, wobei das Bauvolumen der gesamten Hydraulikeinheit sich nur wesentlicht ver größert.It is advantageous to use the Ven according to the invention tilanordnung within a little height Arrange connection plate with which an existing hydrau liksystem can be equipped or retrofitted. By this Ge design will also create the opportunity for a existing hydraulic system on several control circuits each the individual control circuit with its own fiction to provide moderate valve arrangement, the construction volume the entire hydraulic unit ver only ver enlarged.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Figu renbeschreibung, die ausführlich die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutern.Further features of the invention result from the Figu Description of the details, which is detailed in the drawings explain the illustrated embodiments.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 den schematischen Aufbau der Steuer- und Regel einheit eines hydraulischen Krafthebers mit dem integrierten erfindungsgemäßen Zusatzsteuergerät, Fig. 1 shows the schematic structure of the control and regulating unit of a hydraulic power lift according to the invention integrated with the additional control unit,

Fig. 2 einen mit der Fig. 1 vergleichbaren Aufbau, der zusätzliche Komponenten enthält zur Anpassung an andere Kraftheber-Leistungsklassen. FIG. 2 shows a structure comparable with FIG. 1, which contains additional components for adapting to other power lift performance classes.

Die in verschiedenen Segementen aufgeteilte Steuer- und Regeleinheit 1 zeigt die Fig. 1. Der hydraulische Arbeits kreis für den Kraftheber eines Schleppers sieht eine Hy draulikpumpe 4 als Druckmittelquelle für die Beaufschla gung der Steuer- und Regeleinheit 1 vor, in der der Pum pendruck in der Pumpenleitung 7 anliegt.The control and regulating unit 1 , which is divided into different segments, is shown in FIG. 1. The hydraulic working circuit for the power lift of a tractor provides a hydraulic pump 4 as a pressure medium source for supplying the control and regulating unit 1 , in which the pump pressure in the pump line 7 is present.

Die Steuer- und Regeleinheit 1 stellt ein aus verschiede nen Komponenten zusammengesetztes Bauteil dar, in dem die einzelnen Bauteile durch in die Einheit eingebrachte Boh rungen miteinander verbunden sind. Zwischen dem gemäß Schaltbild endseitig angeordneten Regelsteuergerät 14 und dem Zusatzsteuergerät 11 ist das unmittelbar am Regel steuergerät 14 angrenzende Krafthebergehäuse 13 sowie die Anschlußplatte 12 dargestellt. Im Bedarfsfall sind weitere Zusatzsteuergeräte 11 an das Gezeichnete anschließbar. In die Anschlußplatte 12 eingesetzt, welche mit dem Zusatz steuergerät 11 und dem Krafthebergehäuse 13 verbunden ist, ist jeweils über eine Flanschverbindung das erfindungsge mäße 2/2-Wegeventil eingebaut. In dem Kräfthebergehäuse 13, welches zwischen der Anschlußplatte 12 und dem Regel steuergerät 14 vorgesehen ist, befindet sich ein Druckbe grenzungsventil 5.The control and regulating unit 1 represents a component composed of various components, in which the individual components are connected to one another by bores introduced into the unit. Between the control device 14 arranged at the end according to the circuit diagram and the additional control device 11 , the power lift housing 13 directly adjacent to the control device 14 and the connecting plate 12 are shown. If necessary, additional control devices 11 can be connected to the drawing. Inserted into the connection plate 12, which is connected to the auxiliary control unit 11 and the power lift housing 13 is connected, is installed in each case via a flange connection, the erfindungsge Permitted 2/2-way valve. In the force housing 13 , which is provided between the connecting plate 12 and the control unit 14 , there is a Druckbe limit valve 5th

Durch die Pumpenleitung 7 werden die mit dem bzw. den Zu satzsteuergeräten 11 verbundenen Verbraucher mit Druckmit tel beaufschlagt, wobei das Druckmittel anschließend durch den Weiterlauf 8 dem Umschalter 15, welcher als 2/2-Wege ventil ausgebildet ist, zugeführt wird. Vom Umschalter 15 besteht dann eine Leitungsverbindung zum Rücklauf 6, der in den Sammeltank 21 führt. Darüber hinaus steht eine un mittelbare Leitungsverbindung zwischen der Pumpenleitung 7 und dem Weiterlauf 8 vor dem oder den Verbrauchern 3 unter Zwischenschaltung eines Druckbegrenzungsventils 5. Von der Druckleitung, dem Weiterlauf 8 besteht eine Leitungsver bindung zwischen Verbraucher 3 und Umschalter 15 zum Arbeitszylinder 19 mit zwei in Reihe geschalteten Venti len, dem 2/2-Wegeventil 9 und dem Rückschlagventil 10, wo bei das Rückschlagventil in Strömungsrichtung zum Arbeits zylinder 19 öffnet. In der Leitungsverbindung zwischen dem Arbeitszylinder 19 und dem Sammeltank 21 sind ebenfalls in einer Reihenschaltung zunächst die Drossel 17 und an schließend ein Vorsteuerschieber 18 eingesetzt. Mit Hilfe des Vorsteuerschiebers 18, welcher in die Positionen Heben (H), Neutral (N) und Senken (S) verstellt werden kann, ist der Arbeitszylinder 19 zu betätigen. Das Wegeventil 9 wie auch das als Umschalter 15 bezeichnete Ventil ist einsei tig federkraftbeaufschlagt, wobei die Federkraft einem an beiden Bauteilen anstehenden Steuerdruck entgegenwirkt. Die Steuerleitung 20 steht mit dem Weiterlauf 8 in Verbin dung, wobei mit Hilfe einer Blende 16 ein definierbarer für die Betätigung der Wegeventile benötigter Steuerdruck erzielbar ist. Im Unterschied zum 2/2-Wegeventil 9 liegt der Steuerdruck der Steuerleitung 20 beim Umschalter 15 auf der gleichen Seite an, auf der die zum Umschalten ein gesetzte Feder angebracht ist. Auf der Gegenseite des Um schalters 15 liegt dagegen über eine weitere Verbindungs leitung zwischen dem Weiterlauf 8 und dem Umschalter 15 der volle, in dem Weiterlauf herrschende Druck an. In Ab hängigkeit der Stellung des Vorsteuerschiebers 18 kann der in die Steuerleitung 20 eintretende Druckmittelstrom in den Sammeltank 21 abgesteuert werden.Through the pump line 7 , the consumers connected to the control unit (s) 11 are pressurized with Druckmit tel, the pressure medium then being supplied to the changeover switch 15 , which is designed as a 2/2-way valve, through the continuation 8 . There is then a line connection from the changeover switch 15 to the return 6 , which leads into the collecting tank 21 . In addition, there is an un direct line connection between the pump line 7 and the continuation 8 in front of the consumer or consumers 3 with the interposition of a pressure relief valve 5 . From the pressure line, the continuation 8, there is a line connection between the consumer 3 and the switch 15 to the working cylinder 19 with two series-connected valves, the 2/2-way valve 9 and the check valve 10 , where the check valve in the flow direction to the working cylinder 19th opens. In the line connection between the working cylinder 19 and the collecting tank 21 , the throttle 17 and a pilot valve 18 are also used in a series connection. With the help of the pilot spool 18 , which can be adjusted in the positions raise (H), neutral (N) and lower (S), the working cylinder 19 is to be actuated. The directional control valve 9 as well as the valve referred to as changeover switch 15 is acted upon by spring force, the spring force counteracting a control pressure present at both components. The control line 20 is connected to the continuation 8 , a definable control pressure required for the actuation of the directional control valves being obtainable with the aid of an orifice 16 . In contrast to the 2/2-way valve 9 , the control pressure of the control line 20 is applied to the changeover switch 15 on the same side on which the spring set for switching is attached. On the other side of the order switch 15 , on the other hand, is via a further connection line between the continuation 8 and the switch 15 the full pressure prevailing in the continuation. In dependence on the position of the pilot valve 18 , the pressure medium flow entering the control line 20 can be discharged into the collecting tank 21 .

Das in Fig. 1 dargestellte Hydrauliksystem mit einem Steuerkreis, bestehend aus mehreren Einzelkomponenten ist beispielsweise zu ergänzen zu einem Mehrsteuerkreis, wobei neben einer entsprechenden Erhöhung einzelner Komponenten bzw. anderer Beaufschlagung oder Ansteuerung jedem Steuer kreis eine eigene erfindungsgemäße Ventilanordnung, be stehend von dem 2/2-Wegeventil 9 und dem Rückschlagventil 10 zugeordnet wird.The hydraulic system shown in Fig. 1 with a control circuit, consisting of several individual components is to be supplemented, for example, to a multi-control circuit, wherein in addition to a corresponding increase in individual components or other loading or control, each control circuit has its own valve arrangement according to the invention, consisting of the 2 / 2-way valve 9 and the check valve 10 is assigned.

Der in Fig. 2 dargestellte Schaltungsaufbau ist bestimmt beispielsweise für Traktoren, deren Arbeitshydraulik mit größeren Arbeitszylindern 19 versehen ist und von daher sich aufgrund geänderter erhöhter Durchflußmengen ein Um schalter 22 eingesetzt ist, der an die geänderten Durch flußmengen und Steuerdrücke angepaßt ist und einen dazu passenden Aufbau aufweist. Weiter benötigt diese Steuerung keine Absenkdrossel 17 wie in Fig. 1 dargestellt, welche in der Verbindungsleitung zwischen dem Vorsteuerschieber 18 und dem Arbeitszylinder 19 eingesetzt ist, aufgrund der höheren Durchflußmengen, die ein verzögertes Absinken des Arbeitszylinders 19 in der Stellung S des Vorsteuerschie bers 18 selbsttätig bewirken.The circuitry shown in Fig. 2 is intended for example for tractors whose working hydraulics are provided with larger working cylinders 19 and therefore a switch 22 is used due to changed increased flow rates, which is adapted to the changed flow rates and control pressures and a suitable one Has structure. Furthermore, this control does not need a lowering throttle 17 as shown in Fig. 1, which is used in the connecting line between the pilot valve 18 and the working cylinder 19 , due to the higher flow rates, a delayed lowering of the working cylinder 19 in the position S of the pilot valve 18 automatically cause.

functionality

Der von der Hydraulikpumpe 4 geförderte Druckmittelstrom gelangt in die mit P bezeichnete Pumpenleitung 7, die übergeht in den Weiterlauf 8, der mit dem Umschalter 15 in Verbindung steht. Der Umschalter 15 ausgebildet als 2/2-Wegeventil wird steuerdruckabhängig geschaltet in der Form, daß auf der einen Seite der volle Systemdruck an liegt und gegenüberliegend ein durch eine Blende 16 redu zierter Steuerdruck. Bei Betätigung des Vorsteuerschiebers 18 beispielsweise in die Position Heben (H) kann der Steuerdruck nicht mehr durch den Vorsteuerschieber 18 ab fließen, sondern baut sich auf mit der Folge, daß der ein seitige sich erhöhende Steuerdruck am Umschalter 15 in Verbindung mit der Federkraft den Umschalter in die ge schlossene Position bringt und damit den Durchgang sperrt. Umgekehrt bewirkt der in der Steuerleitung 20 sich er höhende Steuerdruck das Öffnen des durch Federkraft ge schlossenen 2/2-Wegeventils 9, wodurch der im Weiterlauf 8 anstehende Systemdruck durch das 2/2-Wegeventil 9 dem Arbeitszylinder 19 zuströmen kann. Das als Schieberventil ausgebildete 2/2-Wegeventil 9 ist so ausgeführt, daß es bei einem Steuerdruck gleich oder größer 15 bar geschlos sen ist und damit die Leitung zu den Arbeitszylindern 19 blockiert. Damit können im Hydrauliksystem auftretende Druckspitzen nicht mehr zu den Arbeitszylindern gelangen.The pressure medium flow conveyed by the hydraulic pump 4 enters the pump line 7 designated P, which passes into the continuation 8 , which is connected to the changeover switch 15 . The switch 15 formed as a 2/2-way valve is switched depending on the control pressure in such a way that on one side the full system pressure is on and opposite a control pressure reduced by an orifice 16 . When actuating the pilot spool 18, for example in the lift (H) position, the control pressure can no longer flow through the pilot spool 18 , but builds up with the result that the one-sided increasing control pressure on the switch 15 in conjunction with the spring force the switch in the closed position and thus blocks the passage. Conversely, in the control line 20 he increasing control pressure causes the opening of the spring-loaded ge closed 2/2-way valve 9 , whereby the system pressure pending 8 can flow to the working cylinder 19 through the 2/2-way valve 9 . The designed as a slide valve 2/2-way valve 9 is designed so that it is closed at a control pressure equal to or greater than 15 bar and thus blocks the line to the working cylinders 19 . As a result, pressure peaks occurring in the hydraulic system can no longer reach the working cylinders.

Beim Heben-Vorgang, welcher beispielsweise ausgelöst wer den kann, durch den Sollwert -bzw. Istwertsteller der Re gelsysteme (Zugkraft, Mischung, Lage) des Krafthebers steigt der Steuerdruck auf einen Wert, der größer ist als die Federkraft, der gegenüber angeordneten Druckfeder, wo durch sich das 2/2-Wegeventil 9 öffnet. Nach Beendigung des Heben-Vorganges bricht der Steuerdruck bedingt durch die Veränderung des Soll- oder des lstwertes der Regel systeme zusammen mit der Folge, daß beide Ventile, das Rückschlagventil 10 sowie das 2/2-Wegeventil 9 schließen.During the lifting process, which can be triggered, for example, by the setpoint or Actual value adjuster of the control systems (tensile force, mixture, position) of the power lift, the control pressure increases to a value that is greater than the spring force, the pressure spring opposite, where the 2/2-way valve 9 opens. After completion of the lifting process, the control pressure breaks due to the change in the setpoint or the actual value of the control systems together with the result that both valves, the check valve 10 and the 2/2-way valve 9 close.

In der Senken-Stellung (S) des Vorsteuerschiebers 18 er gibt sich ein Abfluß des Druckmittels aus dem Arbeitszy linder 19 in den Sammeltank 21. Die Stellung der übrigen Ventile sowie die Steuerdruckverhältnisse sind dabei gleich wie in der Neutralstellung (N) des Vorsteuerschie bers 18.In the lower position (S) of the pilot valve 18 he gives an outflow of the pressure medium from the cylinder 19 in the working tank 21st The position of the other valves and the control pressure ratios are the same as in the neutral position (N) of the pilot valve 18 .

Claims

1. Device for a working or control circuit of a hydraulically operated power lift, in particular a tractor set on agricultural machinery such as fields to achieve a lifting and lowering movement or neutral position of a working device connected to the tractor by means of a working cylinder, the control circuit, among others is provided with a pressure medium source and at least one hydraulic consumer as well as manually, by spring force or by means of a control pressure switchable valves, spool valves and switches, which are connected to one another by inflow and outflow lines, the control pressure corresponding to a system pressure which means an aperture can be reduced, characterized in that the inflow line to the consumer, for. B. cylinder ( 19 ) has a directional control valve ( 9 ) for complete interruption of the Zuströmlei device depending on the switching position of a pilot spool bers ( 18 ), the directional control valve ( 9 ) being connected in series with a check valve ( 10 ) opening towards the consumer.

2. Device according to claim 1, characterized in that the directional valve ( 9 ) is a spring-loaded 2/2-way valve.

3. Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that in a connecting plate ( 12 ), the directional valve ( 9 ) and the check valve ( 10 ) are inserted.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that each control circuit is associated with a circuit board ( 12 ) with therein a directional valve ( 9 ) and check valve ( 10 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connection plate ( 12 ) is designed as a modular unit.