DE60008000T2 - Klappensatz, insbesondere für eine hydraulische pflugschwenkvorrichtung - Google Patents

Klappensatz, insbesondere für eine hydraulische pflugschwenkvorrichtung Download PDF

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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B3/00Ploughs with fixed plough-shares
    • A01B3/36Ploughs mounted on tractors
    • A01B3/40Alternating ploughs
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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ventilaufbau zum automatischen Umkehren der Bewegungsrichtung eines Aktuators, welcher mittels eines Druckmediums betrieben wird, insbesondere einem hydraulischen Fluid.
  • Insbesondere ist die vorliegende Erfindung für den Einsatz des Ventilaufbaus als eine Komponente einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung für einen umkehrbaren Pflug vorgesehen ist.
  • In dem landwirtschaftlichen Sektor sind sogenannte umkehrbare Pflüge weit verbreitet. Ein umkehrbarer Pflug ist mittels einer Anordnung an einem Traktor angebracht, die es ermöglicht, auf einer der zwei Seiten des Traktors wie gewünscht zu pflügen. Der Pflug kann sich um eine Steuerwelle drehen, welche sich normalerweise im wesentlichen horizontal in die Längsrichtung des Traktors erstreckt. Bei einem großen und schweren Pflug ist es üblich, daß der Pflug zunächst in eine Stellung bewegt wird, die einer engen Pflugbreite entspricht, bevor der Pflug um seine Steuerwelle gedreht wird. Nachdem er umge kehrt wurde, wird der Pflug auf die gewünschte Pflugbreite zurückgesetzt.
  • Die oben erwähnten zwei Hauptbewegungen des umkehrbaren Pfluges werden normalerweise mittels einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung mit zugeordneten Aktuatoren, insbesondere doppeltwirkende Hydraulikzylinder verwirklicht. Das komprimierte hydraulische Fluid, welches diesen Zylindern zugeführt werden muß, wird normalerweise mittels einer hydraulischen Pumpeneinheit gefördert, welche sich auf dem Traktor befindet, und unter anderem eine Pumpe und ein Reservoir umfaßt.
  • Bekannte hydraulische Betätigungsvorrichtung für umkehrbare Pflüge mit einem oder mehreren Umschaltzylindern und wenn notwendig einem Breiten-Justierzylinder sind in der EP 0 067 286 , EP 0 434 531 , EP 0 438 936 , EP 0 758 718 , FR 2 720 123 , FR 2 765 924 und DE 4 311 275 beschrieben.
  • Wenn der Fahrer des Traktors den Pflug umkehren will, ist es in den bekannten Vorrichtungen ausreichend, einen einzigen Knopf zu betätigen, wonach die Kreisbewegung des Umschaltzylinders und wenn notwendig des Breiten-Justierzylinders automatisch fortfährt. Wenn der Pflug umgekehrt wird, gleitet die Kolbenstange des Umschaltzylinders normalerweise erst nach innen und dann zurück nach außen, so daß ein Umkehren der Bewegungsrichtung der Kolbenstange dadurch stattfindet. Dieses Umkehren wird mittels eines dedizierten Ventilaufbaus, welcher ein Teil der hydraulischen Betätigungsvorrichtung darstellt, automatisch durchgeführt.
  • Die bekannten hydraulischen Betätigungsvorrichtungen und insbesondere der Teil dieser Vorrichtungen, welcher die Bewegungsrichtung des/der Umschaltzylinder (S) automatisch umkehren, haben zahlreiche Nachteile. Diese Nachteile werden insbesondere in Pflugsystemen mit zwei umschaltbaren Zylindern angetroffen. Ein erster Nachteil ist, daß die Anordnung der bekannten Ventilaufbauten unerwünscht komplex ist, was zu hohen Kosten, teuren Wartungen und auch einem unerwünschten hohen Risiko von Fehlern führt.
  • Ein weiteres Problem der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß es manchmal notwendig ist, die Bewegung des Pfluges anzuhalten, während der Pflug umgekehrt wird, beispielsweise wenn es noch nicht gewünscht ist, den Pflug auf den Boden auf der anderen Seite zu setzen. Wenn die Umkehrbewegung anschließend fortgesetzt werden soll, ist es bei einigen bekannten Ventilaufbauten möglich, daß sich der Pflug nicht weiter in die geeignete Richtung dreht, sondern eher unbeabsichtigt beginnt, sich auf die andere Seite zu bewegen. Es wurde herausgefunden, daß diese ungewünschte Situation unter anderem von der Konstruktion, insbesondere dem Gewicht des Pfluges und von der Stellung in welcher das Umkehren des Pfluges gestoppt wird, abhängt. Dies liegt daran, daß diese Elemente die Last auf dem Umschaltzylinder und daher den hydraulischen Arbeitsdruck in dem hydraulischen System bestimmen. In einigen bekannten hydraulischen Betätigungsvorrichtungen, kann ein bestimmter Arbeitsdruck dazu führen, daß das Umschaltventil ungewollt eine andere Stellung einnimmt und dadurch die Umkehrrichtung des Pfluges ungewollt geändert wird.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die oben genannten Nachteile zu beheben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Ventilaufbau gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ventilaufbaus und auch der hydraulischen Betätigungsvorrichtung für einen umkehrbaren Pflug, der mit einem derartigen Ventilaufbau versehen ist, sind in den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch eine erfindungsgemäße hydraulisch umkehrbare Pflugbetätigungsvorrichtung zeigt, deren Abschnitt für das Umkehren des umkehrbaren Pfluges (nicht dargestellt) verantwortlich ist,
  • 2a bis 2d die zwei Pflug-Umschaltzylinder gemäß der 1 in vier Stellungen wäh rend des Umkehrens des Pfluges zeigen, und
  • 3 bis 8 eine detailliertere Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Ventilaufbaus zeigt, welche für das automatische Umkehren der Bewegungsrichtung eines Umschaltzylinders gemäß den 1 und 2 verantwortlich ist, wobei verschiedene Schaltstellungen des Ventilaufbaus gezeigt werden.
  • Die 1 und 2 zeigen zwei hydraulische Pflugumschaltzylinder 1, 2. Die Zylinder 1, 2 sind von der Art eines doppeltwirkenden Zylinders und haben jeweils eine Kolben/Kolbenstangenanordnung 3, 4 und eine grundseitige Verbindungsöffnung 5, 6 und eine kolbenstangenseitige Verbindungsöffnung 7, 8.
  • Die Zylinder 1, 2 sind zwischen einem Rahmen 10 und einem Abstandhalter 11, welcher derart montiert ist, daß er sich um eine Steuerwelle 12 im Hinblick auf den Rahmen 10 drehen kann, angeordnet. Der Rahmen 10 ist auf die eine oder andere Weise an dem Traktor (nicht dargestellt) angebracht, und der Umkehr-Abstandhalter 11 bildet einen Teil eines umkehrbaren Pfluges, welcher nicht genauer dargestellt ist. Es sollte beachtet werden, daß die in den 2a bis 2d gezeigte Anordnung der Umschaltzylinder 1, 2 für sich bekannt ist. Übrigens ist eine An ordnung, in welcher der Umkehr-Abstandhalter 11 einen Teil des Traktors bildet oder an dem Traktor angebracht ist und der Rahmen 10 einen Teil des Pfluges bildet auch bekannt. Es wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung auch in dieser Ausführung eingesetzt werden kann.
  • Die 2a zeigt eine erste Umkehrendstellung, in welcher es beispielsweise möglich ist, auf der rechten Seite des Traktors zu pflügen, und 2d zeigt eine zweite Umkehrendstellung, in welcher es dann möglich ist, auf der linken Seite des Traktors zu pflügen. 2b und 2c zeigen Zwischenstellungen des Umkehr-Abstandhalters 11.
  • Aus der 1 ist zu sehen, daß jeder der Umschaltzylinder 1, 2 einen zugeordneten erfindungsgemäßen Ventilaufbau 20, 20' aufweist, deren Ventilaufbau identisch ist, und folglich wird nur der Ventilaufbau 20 im Detail unten beschrieben.
  • Aus den 2a bis 2d ist zu sehen, daß wenn der Pflug umgekehrt wird, zunächst der Kolben/Kolbenstangenaufbau 3, 4 eines jeden Umschaltzylinders 1, 2 eingefahren wird, bis er seine Totlage erreicht, die möglicherweise der maximal eingefahrenen Stellung entspricht, und daß der entsprechende Kolben/Kolbenstangenaufbau 3, 4 dann wieder ausgefahren wird. Bei diesem Vorgang erreichen die Kolben/Kolbenstangenaufbauten 3, 4 ihre Totlage zu unterschiedlichen Zeiten (vgl. 2b, 2c).
  • Der Ventilaufbau 20 ist derart aufgebaut, daß die Bewegungsrichtung des Kolbens/Kolbenstangenaufbaus 3 des zugeordneten Umschaltzylinders 1 automatisch umgekehrt wird, weshalb es notwendig ist, daß das hydraulische Fluid dann nicht weiter zu der kolbenseitigen Verbindungsöffnung 7 gefördert wird, sondern eher zu der grundseitigen Verbindungsöffnung 8.
  • Die 1 zeigt schematisch die Anordnung des Ventilaufbaus 20, dessen Anordnung unten diskutiert wird.
  • Die 3 bis 8 zeigen eine mögliche praktische Realisierung dieser schematisch dargestellten Anordnung, in welcher alle Komponenten des Ventilaufbaus in einem gemeinsamen Block untergebracht sind.
  • Der Ventilaufbau 20 umfaßt eine erste Öffnung 21 und eine zweite Öffnung 22. In diesem Fall ist es möglich – abhängig von der Schaltstellung eines Ventils oder eines anderen Ventilaufbaus 30, welcher vor den Ventilaufbauten 20, 20' angeordnet ist – daß eine Öffnung mit einer Quelle verbunden wird, um das komprimierte hydraulische Fluid zu fördern, insbesondere eine Pumpe P, und daß die andere Öffnung mit einem im wesentlichen drucklosen Reservoir für das hydraulische Fluid T verbunden ist.
  • Der Ventilaufbau 20 umfaßt des weiteren eine dritte Öffnung 23 und eine vierte Öffnung 24, welche in diesem Fall jeweils mit der grundseitigen Öffnung 5 und der kolbenstangenseitigen Öffnung 7 des Zylinders 1 verbunden ist.
  • Der Ventilaufbau 20 umfaßt des weiteren ein Umschaltventil 25, welches indirekt hydraulisch betrieben wird. Dieses Umschaltventil 25 ist ein Zweistellungs-Gleitventil mit einem Gleitkörper 26 (vgl. 3 bis 8). Der Gleitkörper 26 kann eine erste und eine zweite Stellung einnehmen; in der ersten Stellung ist die erste Öffnung 21 mit der dritten Öffnung 23 und die zweite Öffnung 22 mit der vierten Öffnung 24 verbunden. In der zweiten Stellung des Gleitkörpers 26 ist die erste Öffnung 21 mit der vierten Öffnung 24 und die zweite Öffnung 22 mit der dritten Öffnung 23 verbunden.
  • Der Gleitkörper 26 wird durch Hydraulikmittel von einer Stellung in die andere und wieder zurück bewegt, und daher ist keine Federrückholung in eine der beiden Stellungen notwendig, wie es in den bekannten oben erwähnten Ventilaufbauten der Fall ist.
  • Für diese Bewegung ist der Gleitkörper 26 mit einer ersten Steueroberfläche 27 derart versehen, daß wenn ein Steuerdruck auf die erste Steueroberfläche 27 aufgebracht wird, der Gleitkörper in die erste Stellung gedrückt wird. Des weiteren ist der Gleitkörper 26 mit einer Steueroberfläche 28 derart versehen, daß, wenn ein Steuerdruck auf die Steueroberfläche 28 aufgebracht wird, der Gleitkörper 26 in die zweite Stellung geschoben wird.
  • Der Steuerdruck auf den Steuerdruckoberflächen 27, 28 des Umschaltventils 25 wird mittels eines ersten Vorschaltventils 40 und eines zweiten Vorschaltventils 50 reguliert.
  • Die Vorschaltventile 40, 50 sind im wesentlichen identisch konstruiert und haben jeweils einen zugeordneten Vorschaltventilkörper 41, 51. Jedes Vorschaltventil 40, 50 hat eine zugeordnete Zuführöffnung 42, 52, welche jeweils mit der ersten Öffnung 21 und der zweiten Öffnung 22 des Ventilaufbaus 20 verbunden sind. Des weiteren hat jedes Vorschaltventil 40, 50 eine Auslaßöffnung 43, 53, welche jeweils mit der ersten Steueroberfläche 27 und der zweiten Steueroberfläche 28 des Gleitkörpers 26 des Umschaltventils 25 jeweils über eine Leitung 44, 54 verbunden ist.
  • In ihrer geschlossenen Stellung (vgl. 3) schließt der Vorschaltventilkörper 41, 51 die Verbindung zwischen der zugeordneten Zuführöffnung und der Auslaßöffnung. Jeder Vorschaltventilkörper 41, 51 ist mit einer Schließfeder 45, 55 versehen, welche den Vorschaltventilkörper in seine geschlossene Stellung drückt. Des weiteren ist für jeden Vorschaltventilkörper 41, 51 eine Schließfläche 46, 56 derart vorgesehen, daß wenn ein definierter hydraulischer Druck auf die Schließfläche 46, 56 aufgebracht wird, der Ventilkörper 41, 51 in die geschlossene Stellung gedrückt wird.
  • Der Teil des Ventilkörpers 41, 51 der in der geschlossenen Stellung des zugeordneten Vorschaltventils 40, 50 dem hydraulischen Druck an der Öffnung 21 oder der Öffnung 22 ausgesetzt ist, bildet eine Öffnungsfläche 47, 57 derart, daß, wenn Druck auf die Öffnungsfläche aufgebracht wird, der Vorschaltventilkörper in die geöffnete Stellung gedrückt wird.
  • 1 und 3 bis 8 zeigen auch ein erstes Rückschlagventil 60 und ein zweites Rückschlagventil 61, welche jeweils zwischen der ersten Steueroberfläche 27 des Umschaltventils 25 und der ersten Öffnung 21 und zwischen der zweiten Steueroberfläche 28 des Umschaltventils 25 und der zweiten Öffnung 22 angeordnet sind. Die ersten und zweiten Rückschlagventile 60, 61 sind in diesem Fall in der Form eines Feder-Rückstell-Kugelventils und nahe der Richtung der entsprechenden Steueroberfläche 27, 28 des Umschaltventils 25. Es sollte beachtet werden, daß als eine Alternative zu einer Kugel es auch möglich wäre, beispielsweise einen Konus in den Rückschlagventilen einzusetzen.
  • Die in 1 gezeigte schematische Darstellung offenbart, daß die Schließsteuerflächen 46, 56 der zwei Vorschaltventile 40, 50 mit der dritten Öffnung 23, wozu die Leitungen 65, 66 in den 3 bis 8 vorgesehen sind, verbunden sind.
  • Des weiteren ist ein Gegendruckeinstellmittel zwischen der dritten Öffnung 23 und dem Umschaltventil 25 vorgesehen. Das Gegendruckeinstellmittel ermöglicht dem hydraulischen Fluid, von der dritten Öffnung 23 zum Umschaltventil 25 zu fließen, wobei es einen definierten Gegendruck an der dritten Öffnung 23 erzeugt, deren Gegendruck über die Leitungen 65, 66 auch auf die Schließsteuerflächen 46, 56 der Vorschaltventile 40, 50 aufgebracht wird.
  • In diesem Beispiel umfaßt das Druckeinstellmittel ein drittes Rückschlagventil 67 zwischen dem Umschaltventil 25 und der dritten Öffnung 23, wobei das dritte Rückschlagventil 67 in der Richtung des Umschaltventils 25 schließt. In diesem Beispiel ist dieses Rückschlagventil 67 auch in der Form eines Feder-Rückstell-Kugelventils ausgebildet. Des weiteren ist ein Gegendruck-Einstellventil 70 parallel mit dem dritten Rückstellventil 70 zwischen der dritten Öffnung 23 und dem Umschaltventil 25 angebracht. Dieses Ventil 70 hat einen Ventilkörper 71, welcher durch Rückstellmittel in der Richtung der geschlossenen Stellung belastet wird und öffnet, wenn ein ausreichender Gegendruck an der dritten Öffnung 23 herrscht. In diesem Fall sind die Rückstellmittel durch eine Haltefeder 72 ausgebildet. Des weiteren ist auf der Seite der Haltefeder 72 eine Ausgleichsleitung 73 vorgesehen, die zum Umschaltventil 25 führt. Die Leitung 73 wird eingesetzt, um ein Druckaufbau hinter dem Ventilkörper 71 in Folge von austretendem Öl zu verhindern, und sieht auch die Möglichkeit vor, eine Druckdifferenz zu schaffen, die der Belastung der Feder 72 entspricht.
  • Das Umschaltventil 25 ist mit Haltemitteln 80 versehen, die eine bistabile Bewegung des Gleitkörpers 26 hervorruft, d.h. diese Mittel 80 sind konstruiert, um den Gleitkörper 26 in jeder der beiden Schaltstellungen zu halten. In diesem Fall sind die Haltemittel 80 derart konstruiert, daß es möglich ist, den Gleitkörper von einer Stellung in die andere Stellung zu bewegen, wenn eine der beiden Steueroberflächen 27, 28 des Umschaltventils 25 aktiviert ist.
  • Die 3 bis 8 zeigen eine mögliche Ausführungsform der Haltemittel. In diesem Beispiel umfassen diese Mittel 80 einen Stift 81, welcher gegen den Gleitkörper 26 mit einer Federkraft von einer Feder, die nicht dargestellt ist, gedrückt wird. Der Gleitkörper 26 ist mit zwei konischen Flächen 82, 83 versehen, gegen die der Stift gestützt werden kann. Die Flächen 82, 83 grenzen mit ihrem größten Durchmesser im Zentrum aneinander an. Offensichtlich wird der Gleitkörper 26 vorzugsweise eine Stellung einnehmen, in welcher der Stift 81 sich gegen den kleinsten Durchmesser dieses Teils des Gleitkörpers 26 stützt. Die Haltemittel 80 versichern, daß der Gleitkörper 26 des Ventils 25 seine letzte eingenommene Stellung beibehält, wenn kein hydraulischer Steuerdruck auf die beiden Steueroberflächen 27, 28 wirkt und wenn beide Steueroberflächen einem identischen Steuerdruck ausgesetzt werden. Es ist verständlich, daß die Haltemittel 80 auch verschieden konstruiert sein können, um die beschriebene "bistabile" Haltfunktion zu erlangen.
  • Die Art, auf welche der Ventilaufbau 20 wirkt, wird in genauerem Detail mit Bezugnahme auf die 3 bis 8 in Kombination mit der 1 beschrieben, mit der Voraussetzung, daß das Umkehren in Gang gesetzt wird, wobei von der ersten in 2a gezeigten Umkehrendlage begonnen wird.
  • 3 zeigt den Ventilaufbau 20 in dem Zustand, in welchem kein Umschalten im Gang ist und das Ventil 30 sich in der Mittelstellung befindet. In dem in 3 dargestellten Startzustand ist das Umschaltventil 25 in der zweiten Schaltstellung, welche sich von der in der schematischen Darstellung von der 1 gezeigten unterscheidet, so daß die erste Öffnung 21 mit der vierten Öffnung 24 und die zweite Öffnung 22 mit der dritten Öffnung 23 verbunden ist.
  • Der Betrieb des Ventils 30 (vgl. 1) verbindet die erste Öffnung 21 mit der Pumpe P und die zweite Öffnung 22 mit den Reservoir T. Über das Umschaltventil 25 fließt das hydraulische Fluid zu der vierten Öffnung 24 und dadurch zu der kolbenstangenseitigen Öffnung 7 des Zylinders 1. Als Folge wird die Kolben/Kolbenstangenanordnung 3 eingefahren. Das hydraulische Fluid fließt aus dem Zylinder 1 über die Öffnung 5 heraus und zu der dritten Öffnung 23, wobei es das Ventil 70 öffnet (vgl. 4). Die Flüssigkeit fließt dann durch das geöffnete Ventil 70 zu dem Umschaltventil 25 und von dort zu der zweiten Öffnung 22. Das Ventil 70 baut einen Gegendruck auf, wobei der Gegendruck auch auf die Schließflächen 46, 56 der Ventile 40, 50 wirkt und die Feder unterstützt, welche sich in diesem Bereich befindet. Als Ergebnis bleiben diese Ventile 40, 50 wie in 4 gezeigt geschlossen.
  • Wenn beim Einfahren des Kolbens/Kolbenstangenaufbaus 3 die Totlage erreicht wird (2b), nimmt der Ausfluß aus dem Zylinder 1 über die Öffnung 5 und daher auch der Druck auf die Schließflächen 46, 56 ab. Der Druck an der Öffnung 21 wird auch steigen, wenn der Kolben/Kolbenstangenaufbau 3 nicht weiter eingefahren werden kann. Dieser Druck übersteigt die Kraft der Feder 45, so daß das Ventil 40 sich wie in 5 gezeigt öffnet. Über die Leitung 44 erreicht dieser Druck die Steueroberfläche 27 des Gleitkörpers 26, so daß der Gleitkörper 26 in seine erste Schaltstellung (vgl. 5) bewegt wird. Das hydraulische Fluid, welches über die erste Öffnung 21 zugeführt worden ist, fließt dann über das Umschaltventil 25 zu der dritten Öffnung 23 und dadurch zu der grundseitigen Verbindungsöffnung 5 des Zylinders 1. Die kolbenseitige Verbindungsöffnung 7 ist dann über die vierte Öffnung 24 mit der zweiten Öffnung 22 und somit mit den Reservoir T verbunden. Als Ergebnis fährt der Kolben/Kolbenstangenaufbau 3 des Zylinders 1 aus, durch welchen Vorgang die Bewegungsrichtung des Zylinders 1 vollständig automatisch umgekehrt wird. Das Ausfahren setzt sich fort, bis es vollendet ist (vgl. 2d) und die zweite Umschaltendstellung erreicht worden ist.
  • Es ist deutlich, daß tatsächlich der gleiche Kreislauf bei dem anderen Umschaltzylinder 2 vorgesehen ist, mit Ausnahme, daß die Bewegungsrichtung zu einem späteren Zeitpunkt umgekehrt wird.
  • Wenn dann eine Umkehrbewegung gewünscht ist, die von der zweiten Endlage (2d) beginnt, ist der dem Zylinder 1 zugeordnete Kreislauf wie folgt.
  • Zunächst befindet sich der Ventilaufbau 20 in der in 6 gezeigten Stellung, wobei das Ventil 30 (vgl. 1) sich in seiner Mittelstellung befindet.
  • Der Betrieb des Ventils 30 kann versichern, daß die Pumpe P mit der zweiten Öffnung 22 und die erste Öffnung 21 mit dem Reservoir T verbunden sind. Dann fließt hydraulisches Fluid über das Umschaltventil 25 zu der vierten Öffnung 24 und von da aus zu den kolbenstangenseitigen Verbindungsöffnungen 7 des Zylinders 1. Als Ergebnis fährt der Kolben/Kolbenstangenaufbau 3 ein. Das zurückfließende Fluid vom Zylinder 1 öffnet das Ventil 70 (vgl. 7) und fließt zu der ersten Öffnung 21 über das Ventil 70 und das Umschaltventil 25. Das Ventil 70 erzeugt einen Gegendruck, welcher auf die Schließflächen 46, 56 der Ventile 40, 50 wirkt, so daß diese Ventile 40, 50 verschlossen bleiben (vgl. 7).
  • Wenn der Kolben/Kolbenstangenaufbau 3 des Zylinders 1 seine vollständig eingefahrene Stellung erreicht, nimmt der Rückfluß ab – und daher wird der Gegendruck an dem Ventil 70 beseitigt – und der Druck an der zweiten Öffnung 22 wird verstärkt. Als Ergebnis öffnet das Vorschaltventil 50 (vgl. 8) und der hydraulische Druck gelangt über die Leitung 54 auf die Steueroberfläche 28 des Gleitkörpers 26. Als Ergebnis wird der Gleitkörper 26 aus der ersten Stellung in die zweite Stellung (vgl. 8) bewegt. Als Ergebnis wird der Kolben/Kolbenstangenaufbau 3 des Zylinders 1 dann wieder auseinander gefahren.
  • Auch in diesem Fall wird deutlich, daß der Kreislauf des Zylinders 2 ähnlich ist, allerdings mit einem früheren Zeitpunkt der Umkehr.
  • Wenn während des Umkehrzyklusses das Ventil 30 betätigt wird und in der Mittelstellung angeordnet ist, um den Umkehrbetrieb zu unterbrechen, kann dieser Kreislauf folglich wegen des Ventils 30, welches betätigt wurde, in der gleichen Richtung fortgesetzt werden, oder, wenn das Ventil 30 in die andere Stellung bewegt wurde, kann er in die andere Richtung fortgesetzt werden.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Ventilaufbau ist der Betrieb des Umschaltventils 25 sehr stabil, insbesondere wegen der Anwesenheit der Haltemittel 80, d.h. die Bewegung des Gleitkörpers 26 ist über einen großen Bereich unabhängig von dem Arbeitsdruck im hydraulischen System.
  • Es ist verständlich, daß der Ventilaufbau 20 auch für eine Pflugumkehrvorrichtung mit einem einzelnen Umkehrzy linder, welches ein Zustand ist, der auch in der Praxis auftritt, eingesetzt werden kann.
  • Des weiteren ist es deutlich, daß der erfindungsgemäße Ventilaufbau nicht nur zum Umkehren von Pflügen sondern auch für jegliche Anordnungen, in welchen eine automatische Umkehr eines Aktuators, der mittels eines Druckmediums betrieben wird, gewünscht ist, eingesetzt werden kann. Man sollte zur Kenntnis nehmen, daß es auch möglich ist, komprimierte Luft o.ä. als Druckmedium anstelle eines hydraulischen Fluids einzusetzen.
  • Der Ventilaufbau 20 kann als eine vollständig geschlossene Einheit konstruiert sein, vorzugsweise in der Form eines Ventilblocks, so daß sein Betrieb nicht von außen sabotiert werden kann. Des weiteren kann der Ventilaufbau 20 an jedem beliebigen gewünschten Ort angebracht werden, beispielsweise mit einem Ventilaufbau, welcher mit dem Breiten-Justierungszylinder eines umkehrbaren Pfluges einwirkt, kombiniert werden.

Claims (12)

  1. Ventilaufbau (20, 20') zum automatischen Umschalten eines Aktuators (1, 2), insbesondere eines doppeltwirkenden Zylinders, welcher mittels eines Druckmediums betrieben wird, mit: – einer ersten und zweiten Öffnung (21, 22), welche jeweils selektiv mit einer Zuführung für ein Druckmedium (P) und mit einem Reservoir (T) verbunden werden können, – einer dritten und vierten Öffnung (23, 24), welche mit dem Aktuator (1, 2) verbunden werden können, – einem Umschaltventil (25), welches indirekt mittels des Druckmediums betrieben wird, mit: – einem Gleitkörper (26), welcher eine erste und eine zweite Stellung einnehmen kann, wobei in der ersten Stellung die erste Öffnung (21) mit der dritten Öffnung (23) und die zweite Öffnung (22) mit der vierten Öffnung (24) verbunden ist, und in der zweiten Stellung die erste Öffnung (21) mit der vierten Öffnung (24) und die zweite Öffnung (22) mit der dritten Öffnung (23) verbunden ist, – wobei der Gleitkörper (26) mit einer ersten Steueroberfläche (27) derart versehen ist, daß, wenn ein Steuerdruck auf die erste Steueroberfläche (27) aufgebracht wird, der Gleitkörper (26) in die erste Stellung gedrückt wird, – und wobei der Gleitkörper (26) mit einer zweiten Steueroberfläche (28) derart versehen ist, daß, wenn ein Steuerdruck auf die zweite Steueroberfläche (28) aufgebracht wird, der Gleitkörper in die zweite Stellung gedrückt wird, – einem ersten und zweiten Vorsteuerventil (40, 50) mit einem zugehörigen Vorsteuerventilkörper (41, 51), wobei die ersten und die zweiten Vorsteuerventile jeweils eine Zuführungsöffnung (42, 52) aufweisen, welche jeweils mit den ersten und den zweiten Öffnungen (21, 22) des Ventilaufbaus (20) verbunden sind, und die ersten und die zweiten Vorschaltventile (40, 50) jeweils eine Auslaßöffnung (43, 53) haben, welche mit dem Umschaltventil (25) derart verbunden ist, daß, wenn das erste oder das zweite Vorschaltventil geöffnet ist, ein Druck entsprechend auf die erste oder die zweite Steueroberfläche (27, 28) des Gleitkörpers (26) des Umschaltventils (25) aufgebracht wird, – einem Gegendruckeinstellmittel (67, 70) zwischen der dritten Öffnung (23) und dem Umschaltventil (25), wobei das Gegendruckeinstellmittel (67, 70) es dem Druckmedium ermöglicht, von der dritten Öffnung (23) zum Umschaltventil (25) zu fließen und einen Gegendruck an der dritten Öffnung (23) zu erzeugen, wobei jedes der Vorschaltventile (40, 50) derart konstruiert ist, daß sein Vorschaltventilkörper (41, 51) durch den Einfluß des Gegendruckes von dem Druckmedium, welches an der dritten Öffnung (23) herrscht und durch das Gegendruckeinstellmittel (67, 70) erzeugt wird, in die geschlossene Stellung gedrückt wird, und derart, daß das Vorsteuerventil, welches auf der Zuführungsseite mit der ersten oder der zweiten Öffnung verbunden ist, welche mit der Zuführung (P) für ein Druckmedium verbunden sind, öffnet, wenn ein Strom des Druckmediums von der dritten Öffnung durch die Gegendruckeinstellmittel in die erste oder zweite Öffnung, die mit dem Reservoir (T) verbunden sind, nicht fließt – so daß kein Gegendruck erzeugt wird –, in welchem Fall als Ergebnis, daß das betreffende Vorschaltventil (40, 50) geöffnet wird, ein Druck auf eine Steueroberfläche (27, 28) des Gleitkörpers (26) des Umschaltventils (25) aufge bracht wird, und als ein Ergebnis der Gleitkörper (26) in die andere Stellung gleitet.
  2. Ventilaufbau nach Anspruch 1, in welchem das Umschaltventil (25) auch mit Sperrmitteln (80, 81, 82, 83) versehen ist, welche so konstruiert sind, daß sie in der Lage sind, den Gleitkörper (26) in jeder seiner zwei Stellungen zu halten, wobei die Sperrmittel ausgelegt sind, eine Einstellung des Gleitkörpers (26) zu ermöglichen, wenn eine Steueroberfläche (27, 28) des Umschaltventils (25) aktiviert ist.
  3. Ventilaufbau nach Anspruch 1 oder 2, in welchem das Gegendruckeinstellmittel ein Rückschlagventil (67) zwischen dem Umschaltventil (25) und der dritten Öffnung (23) umfaßt, wobei das Rückschlagventil (67) in die Richtung des Umschaltventils (25) schließt, und auch ein Gegendruckeinstellventil (70) vorgesehen ist, welches einen Ventilkörper (71) aufweist, der in die Richtung der geschlossenen Stellung mittels Rückstellmitteln (72) belastet ist und unter einem gewünschten Gegendruck an der dritten Öffnung (23) öffnet.
  4. Ventilaufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, in welchem ein Rückschlagventil (60, 61) in jedem Fall zwischen der ersten Steueroberfläche (27) des Umschaltventils (25) und der ersten Öffnung (21) und zwischen der zweiten Steueroberfläche (28) des Umschaltventils (25) und der zweiten Öffnung (22) vorgesehen ist, wobei die Rückschlagventile (60, 61) in die Richtung der entsprechenden Steueroberfläche (27, 28) des Umschaltventiles schließen.
  5. Ventilaufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, in welchem jeder Vorschaltventilkörper (41, 51) eine Schließfläche (46, 56) aufweist, derart, daß, wenn Druck auf die Schließfläche (46, 56) aufgebracht wird, der Vorschaltventilkörper (40, 50) in die geschlossene Stellung gedrückt wird.
  6. Ventilaufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, in welchem jeder Vorschaltventilkörper (41, 51) eine Öffnungsfläche (47, 57) aufweist, derart, daß, wenn Druck auf die Öffnungsfläche aufgebracht wird, der Vorschaltventilkörper in die geöffnete Stellung gedrückt wird.
  7. Ventilaufbau zum automatischen Umschalten eines Aktuators (1), insbesondere eines doppeltwirkenden Zylinders, welcher mittels eines Druckmediums betrieben wird, mit: – einer ersten und einer zweiten Öffnung (21, 22), wobei es möglich ist, eine Öffnung mit einer Zuführung für ein Druckmedium (P) und die andere mit einem Reservoir (T) zu verbinden, – einer dritten und vierten Öffnung (23, 24), welche mit dem Aktuator verbunden werden können, – einem Umschaltventil (25), welches indirekt mittels des Druckmediums betrieben wird, mit: – einem Gleitkörper (26), welcher eine erste und eine zweite Stellung einnehmen kann, wobei in der ersten Stellung die erste Öffnung (21) mit der dritten Öffnung (23) und die zweite Öffnung (22) mit der vierten Öffnung (24) verbunden ist, und wobei in der zweiten Stellung die erste Öffnung (21) mit der vierten Öffnung (24) und die zweite Öffnung (22) mit der dritten Öffnung (23) verbunden ist, – wobei der Gleitkörper (26) mit einer ersten Steueroberfläche (27) derart versehen ist, daß, wenn ein Steuerdruck auf die Steueroberfläche (27) aufgebracht wird, der Gleitkörper (26) in die erste Stellung gedrückt wird, – und wobei der Gleitkörper (26) mit einer zweiten Steueroberfläche (28) derart versehen ist, daß, wenn ein Steuerdruck auf die Steueroberfläche (28) aufgebracht wird, der Gleitkörper in die zweite Stellung gedrückt wird, – einem ersten und einem zweiten Vorschaltventil (40, 50) mit einem zugehörigen Vorschaltventilkörper (41, 51), wobei jedes Vorschaltventil eine Zuführungsöffnung (42, 52) hat, welche jeweils mit der ersten und der zweiten Öffnung (21, 22) des Ventilaufbaus (20) verbunden ist, und jedes Vorschaltventil (40, 50) mit einer Auslaßöffnung (43, 53), welche jeweils mit den ersten und zweiten Steueroberflächen (27, 28) des Gleitkörpers (26) des Umschaltventils (25) verbunden ist, versehen ist, jeder Vorschaltventilkörper (41, 51) weiterhin mit einer Schließfläche (46, 56) derart versehen ist, daß, wenn Druck auf die Schließfläche (46, 56) aufgebracht wird, der Vorschaltventilkörper (40, 50) in die geschlossene Position gedrückt wird, jeder Vorschaltventilkörper (41, 51) weiter eine Öffnungsfläche (47, 57) derart aufweist, daß, wenn Druck auf die Öffnungsfläche aufgebracht wird, der Vorschaltventilkörper in die geöffnete Position gedrückt wird, – einem ersten und einem zweiten Rückschlagventil (60, 61), welche jeweils zwischen der ersten Steueroberfläche (27) des Umschaltventils (25) und der ersten Öffnung (21) und zwischen der zweiten Steueroberfläche (28) des Umschaltventils (25) und der zweiten Öffnung (22) vorgesehen sind, wobei die er sten und zweiten Rückschlagventile (60, 61) in die Richtung der entsprechenden Steueroberfläche (27, 28) des Umschaltventils schließen, – die Schließflächen (46, 56) der beiden Vorschaltventile mit der dritten Öffnung (23) verbunden sind, – einem dritten Rückschlagventil (67) zwischen dem Umschaltventil (25) und der dritten Öffnung (23), wobei das dritte Rückschlagventil (67) in die Richtung des Umschaltventils (25) schließt, – einem Gegendruckeinstellventil (70), welches in Parallelität mit dem dritten Rückschlagventil (67) zwischen der dritten Öffnung (23) und dem Umschaltventil (25) angeschlossen ist, wobei das Gegendruckeinstellventil (70) es dem Druckmedium ermöglicht, von der dritten Öffnung (23) in das Umschaltventil (25) zu fließen, wobei ein Gegendruck an der dritten Öffnung (23) erzeugt wird und der Gegendruck auch auf die Schließflächen (46, 56) der Vorschaltventile (40, 50) aufgebracht wird.
  8. Betätigungseinrichtung mit einem Ventilaufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, in welchem ein doppeltwirkender Aktuator (1) mit einer trägerseitigen Verbindungsöffnung (5) und einer stangenseitigen Verbindungsöffnung (7) ebenfalls vorgesehen ist und die dritte Öffnung (23) des Ventilaufbaus (20) mit der trägerseitigen Verbindungsöffnung (5) und die vierte Öffnung (24) des Ventilaufbaus (20) mit der stangenseitigen Verbindungsöffnung (7) verbunden ist.
  9. Umschaltvorrichtung mit einem Rahmen und einem Körper, welcher sich um eine zugehörige Steuerwelle (12) gegenüber dem Rahmen drehen kann, wobei ein doppeltwirkender Aktuator ebenfalls vorgesehen ist, welcher zwischen dem Rahmen und dem drehbaren Körper angeordnet ist, um den Körper derart zu drehen, daß bei diesem Vorgang während des Umschaltbetriebes die Bewegungsrichtung des Aktuators umgekehrt werden muß, und ein Ventilaufbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 an dem Aktuator vorgesehen ist, um die Bewegungsrichtung automatisch umzukehren.
  10. Umschaltvorrichtung mit einem Rahmen (10) und einem Körper (11), welcher sich um eine zugehörige Steuerwelle (12) gegenüber dem Rahmen bewegen kann, wobei ein erster und ein zweiter doppeltwirkender Aktuator (1, 2) auch vorgesehen sind, welche zwischen dem Rahmen und dem drehbaren Körper angeordnet sind, um den Körper zu drehen, und die Aktuatoren (1, 2) jeweils eine verschiedene Orientierung haben, derart, daß im Betrieb während des Umschaltbetriebes die Bewegungsrichtung des Aktuators umgekehrt werden muß, und ein Ventilaufbau (20, 20') nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 an jedem der Aktuatoren vorgesehen ist, um die Bewegungsrichtung automatisch umzukehren.
  11. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 10, in welchem der drehbare Körper ein Pflug ist.
  12. Umschaltbare Pflugvorrichtung, welche einen Pflug umfaßt, der sich um eine Steuerwelle drehen kann, und eine hydraulische Umschaltvorrichtung, welche mit einem Ventilaufbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 versehen ist, um den Pflug umzukehren.
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