DE4311275A1 - Folgesteuerung bzw. Vorrangschaltung für einen Drehpflug mit Pflugrahmeneinschwenkung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Folgesteuerung bzw. Vorrangschaltung für einen Drehpflug mit Pflugrahmeneinschwenkung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist bekannt (EP-0 416 206 A2). Bei dieser Vorrichtung weist die Rücklaufleitung des Drehzylinders ein Rücklaufsperrventil auf, welches druckabhängig derart gesteuert ist, daß es die Rücklaufleitung erst dann öffnet, wenn in der entsprechenden Steuerleitung ein Druck der Druckflüssigkeit aufgebaut ist, der einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, wobei der vom Druck in der Steuer­ leitung zu überschreitende Schwellwert in einem druckabhängigen Schalt­ organ außerhalb der Zuleitung des Drehzylinders vorgebbar ist.

Mit einer solchen Vorrichtung ist eine sichere Folgesteuerung nur dann möglich, wenn am Pflugwendezylinder höhere Betriebsdrücke auftreten als am Einschwenkzylinder. Insbesondere können beim Anschalten auftretende Drucksprünge zu Fehlfunktionen führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Folgesteuerung bzw. Vorrangschaltung zu schaffen, bei der eine sichere Folgesteuerung auch dann erreicht wird, wenn am Einschwenkzylinder höhere Betriebsdrücke verwendet werden als am Pflugwendezylinder.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches erfindungsgemäß durch dessen kenn­ zeichnende Merkmale gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.

Bei der erfindungsgemäßen Folgesteuerung wird, wie bereits beschrieben (EP-0 416 206 A2) bei der Vorrichtung die Zuleitung des Drehzylinders gar nicht gesteuert, so daß am Drehzylinder immer der volle Druck anliegt. Gesteuert wird demgegenüber die Rücklaufleitung des Drehzylinders, wobei der Drehzylinder solange nicht einfahren kann, wie seine Rücklaufleitung gesperrt ist. Erst wenn der Schwenkzylinder ausgefahren ist, wird die Rücklaufleitung des Drehzylinders geöffnet, was im Unterschied zum Stand der Technik nicht durch einen unterschiedlichen Druckaufbau bewirkt wird, sondern durch Hilfskolben, mit denen die Steuereinrichtungen zum Sperren bzw. Öffnen der jeweiligen Rücklaufleitungen betätigt werden. Mit der erfindungsgemäßen Folgesteuerung, die die vorgenannten Merkmale aufweist, ist es möglich, die jeweiligen Rücklaufleitungen sowohl des Pflugwendezylinders als auch des Einschwenkzylinders unabhängig von unterschiedlichen Arbeitsdrücken zu sperren.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht insbesondere darin, daß durch geringe Abwandlung jeweils entweder eine reine Folgesteuerung verwirklicht werden kann, oder aber auch eine Vorrangschaltung mit überlagertem Parallellauf des nachrangigen Zylinders, wobei jeder nach­ rangige Zylinder vorzugsweise zunächst im Kriechgang betätigt wird. Diese beiden unterschiedlichen Steuerungen können dadurch erreicht werden, daß der Rücklauf des nachrangigen Zylinders entweder zunächst völlig gesperrt oder lediglich gedrosselt wird. Eine Drosselung ist beispielsweise in einfacher Weise mit einer Blende in der Rücklauf­ laufleitung, d. h. in der Steuerventilanordnung möglich.

Eine Folgesteuerung bzw. Vorrangschaltung für einen Drehpflug, vorzugsweise zur Durchführung des genannten Verfahrens, zeichnet sich dadurch aus, daß die Rücklaufleitungen der Zylinder mit einer Steuer­ ventilanordnung zur Steuerung des Abflusses des Hydraulikmittels aus den Zylindern ausgerüstet ist, daß die Steuerventilanordnung so ausgebildet, daß jeweils der Durchfluß in eine Rücklaufleitung je nach Betätigung der Steuerventilanordnung mengenmäßig bevorzugbar ist.

Ausführungsbeispiele, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Hierin zeigt:

Fig. 1 bis 5 verschiedene Phasen bzw. Schaltstellungen der erfindungsgemäßen Folgesteuerung; und

Fig. 6 eine Vorrangschaltung mit überlagertem Parallellauf.

Die Schaltung gemäß Fig. 1 wird über Anschlüsse P und T an eine Pumpe bzw. einen Tank eines Hydrauliksystems angeschlossen. Von dem Anschluß P verläuft eine Zuleitung 1 mit einem Filter 2 zu einem Steuerventil 3, welches sowohl mit einem Drehzylinder 4 als auch mit einem Schwenk­ zylinder 5 verbunden ist. Das Steuerventil 3 ist als 4/2-Ventil ausgebildet. Hinter dem Steuerventil 3 ist die Zuleitung 1 mit einem gesteuerten Ventil 25 verbunden. Das gesteuerte Ventil 25 ist in einer Grundstellung durch eine Feder 26 beaufschlagt, es kann durch einen Hilfskolben 21 aus dieser Grundstellung in eine Schaltstellung verschoben werden. In der federbelasteten Grundstellung verbindet das gesteuerte Ventil 25 die Zuleitung 1 mit der ersten Hinleitung 6 zu dem Drehzylinder 4 und mit einer Leitung 22, die zu dem Hilfskolben 20 eines weiteren gesteuerten Ventils 24 führt, dessen Aufbau dem Aufbau des gesteuerten Ventils 25 gleicht. Das gesteuerte Ventil 25 verbindet in der Grundstellung weiterhin die zweite Hinleitung 7 zum Schwenkzylinder 5 mit der Zuleitung 1, außerdem ist der Druckraum des Hilfskolbens 21 sowohl durch eine Bohrung im Kolben des gesteuerten Ventils 25 über eine Leitung 32 als auch über ein Rückschlagventil 16 mit der Zuleitung 1 verbunden.

Die erste Hinleitung 6 führt über ein hydraulisch über eine mit der Ablaufleitung 11 verbundenen Steuerleitung 30 entsperrbares, zu dem Drehzylinder 4 hin öffnendes Rückschlagventil 12 vom gesteuerten Ventil 25 zur Kolbenstangenseite des Drehzylinders 4, die zweite Hinleitung 7 führt vom zweiten gesteuerten Ventil 25 über ein Rückschlagventil 18 zur Kolbenseite des Schwenkzylinders 5. Die beiden Rücklaufleitungen 9 und 10 des Drehzylinders 4 und des Schwenkzylinders 5 führen zum ersten gesteuerten Ventil 24, wobei in dessen federbeaufschlagten Grundstellung die erste Rücklaufleitung 9 mit der Ablaufleitung 11 verbunden ist, während in der vom Hilfskolben 20 beaufschlagten Schaltstellung die zweite Rücklaufleitung 10 des Schwenkzylinders 5 mit der Ablaufleitung 11 verbunden ist.

Die erste Hinleitung 6 mündet kolbenstangenseitig im Drehzylinder 4. Kolbenseitig setzt an dem Drehzylinder 4 die erste Rücklaufleitung 9 an, die über ein Rücklaufsperrventil 13, dessen Steuerleitung 14 mit der ersten Hinleitung 6 verbunden ist, mit dem ersten gesteuerten Ventil 24 in Verbindung steht. Das Rücklaufsperrventil 13 öffnet in Richtung auf den Drehzylinder 4.

Die zweite Hinleitung 7 für den Schwenkzylinder 5 führt über das Rückschlagventil 18 zur Kolbenseite des Schwenkzylinders 5. Die zweite Rücklaufleitung 10 des Schwenkzylinders 5 setzt kolbenstangenseitig am Schwenkzylinder an und führt ebenfalls über das Ventil 18 und das erste gesteuerte Ventil 24 zur gemeinsamen Ablaufleitung 11.

Das Steuerventil 3 schaltet, wie an sich bekannt, automatisch um, wenn der Kolben 29 des Drehzylinders 4 eingefahren ist, also sich in seinem oberen Totpunkt befindet.

Die Folgesteuerung gemäß den Fig. 1 bis 5 arbeitet folgendermaßen: über die Zuleitung 1, das zweite gesteuerte Ventil 25 und die zweite Hinleitung 7 wird dem Schwenkzylinder 5 kolbenseitig Hydrauliköl zugeführt, so daß der Schwenkzylinder 5 ausfährt und den Pflugrahmen einschwenkt, während kolbenstangenseitig aus dem Schwenkzylinder 5 Hydrauliköl über die zweite Rücklaufleitung 10 und das erste gesteuerte Ventil 24 über die Ablaufleitung 11 abläuft. Gleichzeitig wird dem Drehzylinder 4 über die Zuleitung 1, das Rückschlagventil 16 im zweiten gesteuerten Ventil 25 und die erste Hinleitung 6 über das Sperrventil 12 kolbenstangenseitig Hydrauliköl zugeführt. Das Rückschlagventil 13 ist zwar durch die Beaufschlagung der Steuerleitung 14 mit Drucköl aus der ersten Hinleitung 6 geöffnet, da aber die erste Rücklaufleitung 9 durch das erste gesteuerte Ventil 24 gesperrt ist, kann kolbenseitig kein Hydrauliköl aus dem Drehzylinder 4 entweichen, so daß der Kolben 29 des Drehzylinders 4 zunächst stehenbleibt. Durch die Leitung 32 fließt Drucköl in den Federraum des zweiten gesteuerten Ventils 25, so daß dies in seiner Grundstellung stehenbleibt. Da in der Grundstellung des zweiten gesteuerten Ventils 25 die Leitung 22 mit der Zuleitung 1 verbunden ist, wird der Hilfskolben 20 des ersten gesteuerten Ventils 24 verschoben und drückt das erste gesteuerte Ventil 24 aus der Grundstellung in die Schaltstellung. Dadurch bleibt die erste Rücklaufleitung 9 gesperrt, so daß die Kolbenstange des Drehzylinders 4 stehenbleibt. Da die zweite Hinleitung 7 in der Grundstellung des zweiten gesteuerten Ventils 25 mit der Zuleitung 1 verbunden ist, gelangt Drucköl in den kolbenseitigen Schwenkzylinder 5, der Schwenkzylinder 5 fährt aus. Das Rücköl strömt über das Rückschlagventil 18 und die zweite Rücklaufleitung 10 über das in der Schaltstellung für die Rückleitung von der zweiten Rücklaufleitung 10 nach Ablaufleitung 11 offene Ventil in den Tank T. Solange ein Ölstrom in der zweiten Rücklaufleitung 10 vorhanden ist und die Blende 31 ausreichend Staudruck erzeugt, bleibt das erste gesteuerte Ventil 24 in der Schaltstellung und verhindert das Einfahren des Drehzylinders 4.

Wenn die Kolbenstange 19 des Schwenkzylinders 5 völlig ausgefahren ist, ist die Phase gemäß Fig. 2 erreicht. Der Pflugrahmen ist ganz eingeschwenkt, es fließt kein Öl mehr über die zweite Rücklaufleitung 10 in den Raum 15. Die Feder 27 kann nunmehr das erste gesteuerte Ventil 24 - in der Zeichnung nach rechts - in die Grundstellung verschieben, damit öffnet sich die erste Rücklaufleitung 9, so daß nun das Rücköl aus dem Drehzylinder über die erste Rücklaufleitung 9 und das erste gesteuerte Ventil 24 in die Ablaufleitung 11 und von dort zum Tank T abfließen kann. Der Drehzylinder 4 fährt ein. Wie in der ersten Phase fließt das Drucköl von der Pumpe P über das Ventil 3 und die Zuleitung 1, das Rückschlagventil 16 in das zweite gesteuerte Ventil 25 und die erste Hinleitung 6 über das hydraulisch entsperrbare Rückschlagventil 12 zur Kolbenstangenseite des Drehzylinders 4.

Am oberen Totpunkt des Drehzylinders 4 schaltet das Steuerventil 3 automatisch in die Stellung 11, in der die Zuleitung 1 verbunden mit der Ablaufleitung 11 und das zweite gesteuerte Ventil 25 mit dem Tank T ist (Fig. 3). Dabei fließt Drucköl vom Anschluß P über die Ablaufleitung 11 zum ersten gesteuerten Ventil 24 und von dort über die erste Rücklaufleitung 9 zur Kolbenseite des Drehzylinders 4, der ausfährt.

Gleichzeitig gelangt Drucköl über die Leitung 33 zum Hilfskolben 21, dadurch wird das zweite gesteuerte Ventil 25 in die Schaltstellung nach rechts verschoben. Dadurch wird die zweite Hinleitung 7 zum Schwenkzylinder 5 gesperrt.

Drucköl fließt über die Ablaufleitung 11, das Rückschlagventil 23, die zweite Rücklaufleitung 10 und das Rückschlagventil 18 zur Kolbenstangenseite des Schwenkzylinders 5. Da aber die zweite Hinleitung 7 gesperrt ist, kann das Öl nicht über sie abfließen; der Schwenkzylinder 5 bleibt stehen.

Von der Kolbenstangenseite des Drehzylinders 4 fließt das verdrängte Öl über die erste Hinleitung 6, das durch die Steuerleitung 30 geöffnete Rückschlagventil 12 und das in der Schaltstellung des zweiten gesteuerten Ventils 25 eine Verbindung zwischen der ersten Hinleitung 6 und Zuleitung 1 herstellende Ventil über das Steuerventil 3 zum Tank. Solange in der ersten Hinleitung 6 ein Ölfluß herrscht und Blende 28 im zweiten gesteuerten Ventil 25 genügend Staudruck erzeugt, wird die Pflugdrehung bis zum Anschlag am Pflug fortgesetzt, ohne daß der Schwenkzylinder 5 einfährt.

Mit beendeter Pflugdrehung setzt Phase 4 ein, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist. Da der Drehzylinder 4 bis zum Anschlag ausgefahren ist, fließt von seiner Kolbenstangenseite des Drehzylinders 4 kein Drucköl mehr, wodurch das zweite gesteuerte Ventil 25 durch die Kraft der Feder 26 in die Grundstellung überführt wird, in der die erste Hinleitung 6 zu der Zuleitung 1 sowie hinter dem zweiten gesteuerten Ventil 25 durch das Rückschlagventil 16 gesperrt ist. Der Schwenkzylinder 5 erhält Drucköl über die nun als Zulauf dienende Ablaufleitung 11, über das Rückschlagventil 23 zur zweiten Rücklaufleitung 10 und das Rückschlagventil 18 und fährt ein. Das abfließende Öl aus der Kolbenseite gelangt über Rückschlagventil 18 und die zweite Hinleitung 7 durch das in der Grundstellung offene zweite gesteuerte Ventil 25 in die Zuleitung 1 und fließt zum Tank T zurück. Der Pflugrahmen schwenkt wieder aus in die Stellung des Pfluges zum Pflügen.

In der "Pflügen"-Stellung stehen, wie in Fig. 5 dargestellt, beide gesteuerten Ventile 24 und 25 in der Grundstellung, der Stangen- und der Kolbenraum des Drehzylinders 4 sind durch die beiden Rückschlagventile 12, 13 gesichert.

Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit den Bauelementen gemäß den Fig. 1 bis 5 als Vorrangschaltung. Die Blenden 34, 35 bewirken dabei, daß der Rücklauf des nachrangigen Zylinders nicht völlig gesperrt, sondern lediglich gedrosselt wird. Dadurch wird der nachrangige Zylinder zunächst im Kriechgang betätigt.

Claims (4)

1. Folgesteuerung bzw. Vorrangschaltung für einen Drehpflug mit Einschwenkung des Pflugrahmens, die eine an eine Pumpe (P) anschließbare Zuleitung (1) und eine an einen Tank (T) anschließ­ bare Ablaufleitung (11) aufweist, mit einem doppeltwirkenden Drehzylinder (4) zur Drehung des Pflugrahmens und einem doppeltwirkenden Schwenkzylinder (5) zum Ein- und Ausschwenken des Pflugrahmens, die beide zueinander parallel geschaltet und über ein vorzugsweise gemeinsames und im Totpunkt des Drehzylinders (4) die Ablaufleitung (11) mit der Zuleitung (1) vertauschendes Steuerventil (3) in diesen Leitungen zu betätigen sind,
und mit einer ein erstes gesteuertes Ventil (24) und ein zweites gesteuertes Ventil (25) umfassenden den Vorrang des Schwenkzylinders (5) vor und nach der Drehung des Pflugrahmens durch den Drehzylinder (4) und dessen Vorrang beim Drehen bewirkende Steuereinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste gesteuerte Ventil (24) den Zu- und/oder Ablauf von Hydraulikflüssigkeit des Drehzylinders (4) während des Zu- und/oder Ablaufs von Hydraulikflüssigkeit des Schwenkzylinders (5) durch eine mit Zuleitung (1) verbundene Steuerleitung (22) sperrt,
und daß das zweite gesteuerte Ventil (25) den Zu- und/oder Ablauf von Hydraulikflüssigkeit des Schwenkzylinders (5) während des Zu­ und/oder Ablaufs von Hydraulikflüssigkeit des Drehzylinders (4) durch eine mit der Ablaufleitung (11) verbundene Leitung (33) sperrt.

2. Folgesteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste gesteuerte Ventil (24) in der zum Einfahren des Schwenkzylinders (5) als Hinleitung fungierenden (z. B. kolben­ stangenseitigen) Rücklaufleitung (10) des Schwenkzylinders (5) angeordnet ist, deren Ventil (24) so gesteuert ist, daß dessen Kolben bei ausgefahrenem Schwenkzylinder (5) in der durch die Kraft einer Feder (27) bewirkten Grundstellung die Rücklaufleitung (10) des Schwenkzylinders (5) sperrt und die Rücklaufleitung (9) mit der Ablaufleitung (11) verbindet und eine mit einer ersten Blende (31) versehene Durchgangsbohrung aufweist, und daß das zweite gesteuerte Ventil (25) der Steuereinrichtung in der zum Ausfahren des Schwenkzylinders (5) dienenden zweiten Hinleitung (7) des Schwenkzylinders (5) angeordnet ist, dessen Kolben in seiner durch die Kraft einer Feder (26) bewirkten Grundstellung die zweite Hinleitung (7) des Schwenkzylinders (5) mit der Zuleitung (1) verbindet, wobei in der ersten Hinleitung (6) des Drehzylinders (4) ein zu diesem hin öffnendes Rückschlagventil (16) angeordnet und zwischen der zweiten Rücklaufleitung (10) des Schwenkzylinders (5) und der Ablaufleitung (11) ein zu diesem (5) hin öffnendes Rückschlagventil (23) vorgesehen ist und wobei der Kolben eine mit einer zweiten Blende (28) versehene Durchgangsbohrung aufweist.

3. Folgesteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gesteuerte erste und zweite Ventil (24, 25) je einen Hilfskolben (20. 21) aufweist,
daß der Hilfskolben (20) des ersten gesteuerten Ventils (24), der in der Grundstellung des zweiten gesteuerten Ventils (25) über eine Steuerleitung (22) aus der Zuleitung (1) hydraulisch beaufschlagt ist, von seiner (20) Grundstellung in die Schaltstellung verschiebbar ist, in der die zweite Rücklaufleitung (10) des Schwenkzylinders (5) mit der Ablaufleitung (11) verbunden ist, während die erste Rücklaufleitung (9) des Drehzylinders (4) gesperrt ist, wohingegen in der Grundstellung die zweite Rücklaufleitung (10) des Schwenkzylinders (5) gesperrt ist und die erste Rücklaufleitung (9) des Drehzylinders (4) mit der Ablaufleitung (11) verbunden ist,
und daß das zweite gesteuerte Ventil (25) durch den Hilfskolben (21), der in der Grundstellung des ersten gesteuerten Ventils (24) über eine Leitung (33) aus der Ablaufleitung (11) hydraulisch beaufschlagt ist, von seiner (21) Grundstellung in die Schaltstellung verschiebbar ist, in der die erste Hinleitung (6) des Drehzylinders (4) mit der Zuleitung (1) verbunden ist, während die zweite Hinleitung (7) des Schwenkzylinders (5) gesperrt ist, wohingegen in der Grundstellung die Verbindung zwischen der ersten Hin­ leitung (6) des Drehzylinders (4) und der Zuleitung (1) gesperrt ist und die zweite Hinleitung (7) des Schwenkzylinders (5) mit der Zuleitung (1) verbunden ist.

4. Folgesteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (9) des Drehzylinders (4) kolbenseitig angeordnet ist.