DE9101269U1 - Zusatzeinrichtung für ein Proportionalventil eines Arbeitsfahrzeuges mit Hydraulikantrieb - Google Patents

Description

Zusatzeinrichtung für ein Proportionalventil eines Arbeitsfahrzeuges mit Hydraulikantrieb

Die Erfindung betrifft eine Zusatzeinrichtung für ein Proportionalventil eines Arbeitsfahrzeuges mit Hydraulikantrieb, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Proportionalventile an Arbeitsfahrzeugen mit Hydraulikantrieb dienen dazu, den von einer zentralen Hydraulikpumpe kommenden Hydraulikölstrom in einem festlegbaren Teilungsverhältnis auf die verschiedenen, am Fahrzeug vorhandenen Verbraucher zu verteilen. Bei z.B. einem Bagger sind diese Verbraucher u.a. der Fahrantrieb, der Schwenkantrieb, der Lenkzylinder, der Hebezylinder, der Knickzylinder und der Greifer- oder Löffelzylinder. Um die von dem Bagger erreichbare Fahrgeschwindigkeit auf den gesetzlich vorgeschriebenen maximalen Geschwindigkeitswert zu begrenzen, wird bei einem solchen Fahrzeug mittels eines der im Hydraulikantrieb vorgesehenen Proportionalventile dafür gesorgt, daß nur ein bestimmter maximaler Anteil, z.B. 70%, des von der Pumpe gelieferten Hydraulikölstromes dem Fahrantrieb zugeführt werden kann und daß der verbleibende Anteil einem oder mehreren anderen Verbrauchern zur Verfügung gestellt wird bzw. zum ölvorratsbehälter zurückgeleitet wird, wenn kein weiterer Verbraucher neben dem Fahrantrieb aktiviert ist. Zur Einstellung eines bestimmten Teilungsverhältnisses ist ein bekanntes Proportionalventil an mindestens einem

Stirnende mit einem verstellbaren Endanschlag in Form eines Schraubbolzens versehen. Der Schraubbolzen verläuft durch eine Gewindebohrung in der Stirnwand des Ventilgehäuses und kann mittels eines Schraubenschlüssels von außen verdreht werden, wodurch ein mehr oder weniger weites Vorragen des Schraubbolzenendes in das Innere des Ventilgehäuses erreicht wird. Hierdurch kann die Endstellung eines im Inneren des Ventilgehäuses verschieblichen Ventilkörpers je nach Bedarf verändert und festgelegt werden.

Für Arbeitsfahrzeuge, die stets für übliche, ihnen primär zugedachte Aufgaben eingesetzt werden, genügt im allgemeinen eine einmalige Einstellung des Teilungsverhältnisses durch den Hersteller des Fahrzeuges und erforderlichenfalls ein gelegentliches Nach justieren. Bei Arbeitsfahrzeugen jedoch, die für variablere Arbeiten, d.h. zeitweise für Arbeiten mit Zusatz- oder Anbaugeräten eingesetzt werden sollen, ist eine Änderung und Neufestlegung des Teilungsverhältnisses des zugehörigen Proportionalventils bei jedem An- und Abbau des Zusatzgerätes erforderlich.

Ein typisches Beispiel hierfür ist ein Bagger, an den eine Grabenfräse anstelle des Greifers oder Löffels angebaut wird. In diesem Fall muß ein Großteil, z.B. 90%, des von der zentralen Hydraulikpumpe kommenden Hydraulikölstromes der Grabenfräse bzw. deren Antrieb zugeführt werden, während dem Fahrantrieb des Baggers wegen der beim Fräsvorgang sehr geringen Fahrgeschwindigkeit nur ein entsprechend kleiner Anteil des ölstroms zugeführt werden darf. Für diese Einsatzzwecke ist es äußerst umständlich und zeitraubend, bei jedem An- und Abbau des Zusatzgerätes die unabdingbare Verstellung des Teilungsverhältnisses am Proportionalventil vorzunehmen, weil üblicherweise die Proportionalventile im Antriebsteil des Arbeitsfahrzeuges schlecht zugänglich untergebracht

sind und nur von ausgebildetem Fachpersonal richtig und zuverlässig eingestellt werden können und dürfen.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Zusatzeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit deren Hilfe eine schnelle und einfache sowie zugleich zuverlässige Verstellung eines Proportionalventils hinsichtlich seines Teilungsverhältnisses ermöglicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Zusatzeinrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Mit der vorliegenden Erfindung wird vorteilhaft erreicht, daß wenigstens zwei voreinstellbare Teilungsverhältnisse des Proportionalventils problemlos und reproduzierbar sowie praktisch ohne Zeitaufwand exakt eingestellt werden können, wobei die Betätigung vorzugsweise vom Führerstand des Arbeitsfahrzeuges aus durch den Fahrzeugführer erfolgt. Die Umrüstzeit beim An- und Abbau von Zusatzgeräten beschränkt sich daher auf die reinen Montagezeiten; zusätzliche Arbeitszeiten für Einstellarbeiten an den Proportionalventilen fallen nicht mehr an.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine an ein Proportionalventil angebaute Zusatzeinrichtung im Längsschnitt.

Die Figur zeigt in ihrem unteren Teil den oberen Endbereich eines Proportionalventils 2, an dessen Stirnwand 28 eine Verstelleinrichtung 1 als Zusatzeinrichtung angeflanscht ist. Das Proportionalventil 2 besitzt ein Ventilgehäuse 20, dessen Innenraum 20' zylinderförmig aus-

gebildet ist. In diesem Innenraum 20' ist ein hier nicht eigens dargestellter Ventilkörper längsverschieblich angeordnet, wobei seine in der Figur obere Endstellung durch einen Anschlagstift 21 festgelegt ist. Dieser Anschlagstift 21 verläuft durch die Stirnwand 28 des Ventilgehäuses 20 in das Innere der Verstelleinrichtung 1.

Die Verstelleinrichtung 1 umfaßt im wesentlichen ein Führungsgehäuse 10, einen in diesem Führungsgehäuse 10 längsverschieblich gelagerten Gleitkörper 11 und einen mit dem Gleitkörper 11 verbundenen Kolben 14, der zusammen mit dem Gleitkörper 11 verschieblich ist und in einem als Teil des Führungsgehäuses 10 ausgebildeten Zylinder 15 angeordnet ist. Der Gleitkörper 11 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und mittels einer Schraube mit dem Kolben 14 starr verbunden. An seinem vom Kolben 14 abgewandten Ende ist der Gleitkörper 11 keilförmig mit einer Schrägfläche 12 ausgebildet. An seiner der Schrägfläche 12 abgewandten Seite ist der Gleitkörper 11 mit einer Führungsnut 13 versehen, in welche ein Führungsstift 13', hier eine Schraube, hineinragt, wodurch eine Verdrehung des Gleitkörpers 11 um seine Längsachse verhindert wird. Der den Kolben 14 führende Zylinder 15 ist an seinen beiden Stirnenden mit je einem Druckmediumkanal 16 bzw. 17 verbunden, welche sich nach außen hin in Druckmediumleitungen 16' und 17' fortsetzen. Durch diese Druckmediumkanäle und -leitungen 16, 17 bzw. 16', 17' kann ein Druckmedium, z.B. Druckluft oder Hydrauliköl, dem Inneren des Zylinders 15 zugeführt bzw. aus diesem abgeführt werden. Entsprechend der jeweils gewählten Zu- bzw. Abführungsrichtung des Druckmediums wird der Kolben 14 in der einen oder anderen Richtung verfahren, wie dies durch die am Kolben 14 eingezeichneten Bewegungspfeile angedeutet ist.

Wie aus der Figur weiter ersichtlich ist, besitzt das dem Gleitkörper 11 zugewandte Ende des Anschlagstiftes

21 eine zur Schrägfläche 12 des Gleitkörpers 11 passende Gegen-Schrägflache 22, mit welcher der Anschlagstift 21 gleitend an dem Gleitkörper 11 anliegt. Je nach Verschiebungsstellung des Gleitkörpers 11, die durch Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 14, 15 eingestellt werden kann, ergibt sich eine bestimmte axiale Verschiebungsstellung des Anschlagstiftes 21, wobei im hier gezeigten Ausführungsbeispiel die Axialrichtung 11' des Gleitkörpers 11 senkrecht zur Axialrichtung 21' des Anschlagstiftes 21 verläuft. Da innerhalb des Ventilgehäuses 20 des Proportionalventils 2 stets ein relativ hoher Druck durch das dortige Vorhandensein von unter Druck stehendem Hvdrauliköl besteht, wird für eine dauernde spielfreie Anlage der Schrägfläche 22 des Anschlagstiftes 21 an der Schrägfläche 12 des Gleitkörpers 11 gesorgt.

Um zwei bestimmte Teilungsverhältnisse des Proportionalventils 2 einstellen zu können, sind definierte axiale Verschiebungsstellungen des Anschlagstiftes 21 erforderlich. Diese werden dadurch festgelegt, daß der axiale Verschiebungsweg des Kolbens 14 zusammen mit dem Gleitkörper 11 durch Endanschläge 19 und 19' in gewünschter Weise festgelegt wird. Die Endanschläge 19 und 19' sind jeweils in Stirndeckeln 18 und 18' des Führungsgehäuses 10 angeordnete Schraubstifte, die in das Innere des Führungsgehäuses hineinragen. Durch Verdrehen von außen her können diese hinsichtlich des Betrages, um den sie in das Innere des Führungsgehäuses 10 hineinragen, eingestellt werden und in dieser Stellung durch Kontermuttern festgelegt werden. Hierdurch wird sogar eine Abnahmefähigkeit der Verstelleinrichtung 1 durch technische Prüfinstitutionen erreicht, wobei für diesen Fall entsprechende Sicherungsmittel, z.B. je ein verplombter Draht, an den Endanschlägen 19 und 19' vorzusehen wären.

Im unteren Teil der Figur ist am oberen Ende des Ventilgehäuses 20 noch ein Anschlußstutzen 26 für Hydrauliköl

sichtbar, wie er üblicherweise an Proportionalventilen vorgesehen ist. Im Bereich dieses den höchsten Punkt des Proportionalventils 2 darstellenden Anschlußstutzens geht ein Entlüftungskanal 27 ab, der sich in das Führungsgehäuse 10 fortsetzt und durch dieses hindurch in nicht dargestellter Weise nach außen geführt und dort mittels einer Entlüftungsschraube verschlossen ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß auch bei an das Proportionalventil 2 angeflanschter Verstelleinrichtung 1 eine problemlose Entlüftung des Ventilgehäuses 20 gewährleistet ist.

Weiterhin ist aus der Figur ersichtlich, daß alle miteinander verbundenen, hier verschraubten Teile des Führungsgehäuses 10 sowie die gegeneinander gleitend verschieblichen Teile, hier der Kolben 14 sowie der Anschlagstift 21, mittels elastischer Dichtringe in üblicher Art und Weise abgedichtet sind.

Alternativ zu der hier dargestellten Verstellung des Gleitkörpers 11 mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 14, 15 kann der Gleitkörper 11 auch mittels einer elektromagnetischen Schalteinheit, z.B. mit einem Eisenkern und zwei Elektromagneten, in seiner Position verstellt werden.

Die beschriebene Verstelleinrichtung wird vorzugsweise nur zwischen den beiden Endstellungen des Gleitkörpers 11 verstellt, wobei aber bei mengengeregelter Beschikkung des Zylinders 15 mit einem inkompressiblen Druckmedium auch eine positionsgeregelte Verstellung des Gleitkörpers 11 möglich wäre.

Claims (7)

- 1 Schutzansprüche :

1. Zusatzeinrichtung für ein Proportionalventil eines Arbeitsfahrzeuges mit Hydraulikantrieb, wobei das Proportionalventil wenigstens einen verstellbaren Endanschlag für einen im Ventilgehäuse des Proportionalventils verschieblichen Ventilkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Endanschlag ein axial verschieblicher, dichtend durch eine Stirnwand (28) des Ventilgehäuses (20) des Proportionalventils (2) geführter Anschlagstift (21) ist und daß an der Stirnwand (28) des Ventilgehäuses (20) eine fernbetätigbare, auf den Anschlagstift (21) wirkende Verstelleinrichtung (1) angebracht ist, mittels welcher der Anschlagstift (21) in wenigstens zwei unterschiedliche axiale Verschiebungsstellungen bringbar und in diesen jeweils festlegbar ist.

2. Zusatzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (1) mit einem Führungsgehäuse (10) und einem darin fernbetätigt verschieblichen, auf den Anschlagstift (21) wirkenden Gleitkörper (11) ausgebildet ist.

3. Zusatzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des verschieblichen Gleitkörpers (11) keilförmig mit einer Schrägfläche

(12) ausgebildet ist, daß der Anschlagstift (21) an seinem äußeren Ende mit einer passenden Gegen-Schrägfläche (22) ausgebildet ist und daß die Axialrichtungen (H', 21') des Gleitkörpers (11) und des Anschlagstiftes (21) im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.

4. Zusatzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnenden des

Führungsgehäuses (10) jeweils ein verstellbarer und feststellbarer Endanschlag (19, 19') für den Gleitkörper (11) angeordnet ist.

5. Zusatzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung

(I) mit einer Kolben-Zylinder-Einheit (14, 15) ausgebildet ist, mittels welcher der Gleitkörper (11)
axial verschiebbar und festlegbar ist.

6. Zusatzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) der Kolben-Zylinder-Einheit (14, 15) mit dem Gleitkörper

(II) fest verbunden oder einstückig ausgebildet ist und daß der Zylinder (15) der Kolben-Zylinder-Einheit (14, 15) als integraler Teil des Führungsgehäuses
(10) in diesem vorgesehen ist.

7. Zusatzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (1) mit einer elektromagnetischen Schalteinheit ausgebildet ist, mittels welcher der Gleitkörper (11)
axial verschiebbar und festlegbar ist.