DER0008097MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 17. Januar 1952 Bekanntgemacht am 3. Mai 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Es ist bekanni;, Ackerschlepper mit Hubvorrichtungen, sogenannten Kraifthebern, auszurüsten, die dazu dienen, die an den Schlepper anzuschließenden Bodenbearbeitungsgeräte in den Boden abzusenken bzw. einzusetzen und die Geräte andererseits wieder in die Transpartstellung auszuheben. Die Betätigung derartiger Kraftheber erfolgt vorzugsweise' hydraulisch. Das Druckmittel wird dabei durch eine vom Motor angetriebene Druckpumpe aus einem Vorratsbehälter über eine Steuereinrichtung nach einem oder mehreren Arbeitskolben gefördert, die in kraftischlüssiger Verbindung mit einem die angelenkten Arbeitsgeräte tragenden Hubarm stehen. Eine in die Druckleitung eingeschaltete Druckbegrenizungseinrichtung, in der Regell ein Überdruckventil, sichert die Einrichtung . gegen unzulässig hohe Drücke.

Es sind ferner hydraulische Huibvorricihtungen bekanntgeworden, bei denen zur Erzielung bestimmter Verstellhübe der Arbeitskolben der Druckpumpe ganz bestimmte, genau abgemessene Flüssigkeitsmengen saugseitig zugeführt werden. Die Dosierung der Flüssigkeitsmengen geschieht hierbei in Vorrats- bzw. Meßbehältern, die in die Saugseite der Druckpumpe eingebaut sind. Zwischen den Vorratsbehäkern und der Pumpensaug'kammer eingebaute federbelastete Ventile verhindern dabei ein ungewolltes Ausströmen der in dem Vorrats-

609 508/25

R8097 HI/45 a

behälter unter Atmosphärendiiuck stehenden Flüssigkeit. Um die gewünschte Flüssigkeitsmenge der Pumpe zuführen zu können, ist in dem Vorratsbehälter ein Verdrängerkolben vorgesehen, der mittels HandversteLhing die Flüssigkeit unter Überwindung der Ventilfeiderkräfte aus dem Vorratsgefäß herausdrückt und sie der Druckpumpe zuführt, wodurch deren !bis dahin stillstehende Kolben auf einen ständig umlaufenden Exzenternocken gedrückt werden und somit schlagartig zu arbeiten beginnen und die ihnen dosiert zugeführte Flüssigkeitsmenge unter hohem Druck zu den Arbeitskolben fördern.

Die bekanntgewordenen Kraftheber ■ haben mancherlei Nachteile.. So muß die Pumpe beim Einschalten des Hebers vom Leerlauf .stoßartig auf, . höchste Leistung gehen. Das bedingt alber, hochwertige Pumpen großer Förderleistung, wie beispielsweise Zahnrad- oder Mehrkolbenpumpen, die erhebliche Anschaffungs- und Betriebskosten. verursachen sowie eine sorgfältige Wartung erfordern. ■ Darüber 'hinaus arbeiten derartige, zumeist schnell laufende Pumpen insbesondere bei niedrigeren Temperaturen audh nicht zuverlässig genug, ineofern nämlich, als bei ihnen stets die Gefahr besteht, ■■ daß der Flüssigkeitsstrom abreißt bzw. Luft aus dem Vorratsbehälter mit angesaugt wird. Ein weiterer, wesentlicher Nachteil der bekannten Kraftheber besteht darin, daß ihre Stopfbüchsen und

Koibenmanschetten bei Nichtgebrauch des Hebers bzw. abgeschalteter Pumpe undicht werden, wo-

• - durch sich laufend - Druckmittdverluste ergeben. Ferner läßt sich bei den bisher gebräuchlichen Krafthebern der Arbeitsdruck am Arbeitskolben nur in unzulänglicher' Weise einregeln und beispielsweise dem Eigengewicht der am Hubarm angelenkten Bodenbearbeitungsgeräte kaum oder gar nicht anpassen.

Durch die Hubvorrichtung nach der Erfindung werden die obigen Mängel beseitigt. Das wird ernndungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß das Vorratsgefäß mit einem die gesamte Flüssigkeitsmenge ständig unter einem wahlweise einstellbaren Überdruck haltenden Druckerzeuger versehen ist und daß ein in an sidh bekannter Weise auf der Druck- bzw. Arbeitsseite, der Pumpe vorgesehener Druckmittelspeiaherbehälter als Kraftspeicher dient, indem er in der den Arbeitszylinder mit der Druckseite der Pumpe verbindenden Stellung des Steuerorganis zusammen mit der Pumpe . den Arbeitskolben beaufschlagt. Der in das· mit der Säugkammer der Pumpe unmittelbar verbundene Vorratsgefäß eingebaute Druckerzeuger besteht dabei vorteilhaft aus einem frei beweglichen Kolben, der unter Zwisdhenschaltung einer Pufferfeder mittels einer an sich bekannten Verstellspindel verschieden stark gegen die Flüssigkeit ans teilbar ist. Auf diese Weise kann die Druckflüssigkeit im gesamten Leitungssystem der Hubvorrichtung ständig unter einem bestimmten Überdruck gehalten werden, so daß die Dichtunigsmanschetten fortwährend beaufschlagt' 'sind, mithin eine Abdichtung der Druckmittel führenden. Teile der Vorrichtung auch bei aibgesdhalteter Pumpe unbedingt gewährleistet τ ist. Darüber hinaus hat die arbeitsseitige Anordnung des Kraftspeiclhers gegenüber den bekannten hydraulischen Krafthebern den Vorteil, daß sie nicht nur die Verwendung einer einfachen, langsam laufenden Druckpumpe geringer Förderleistung ermöglicht, sondern auch noch bei abgeschaltetem Motor eine Betätigung des .Hübarmes erlaubt. Ferner wird durch die den Kraftspeicher innerhalb einer bestimmten Zeit aufladende Einfachkolbenpuimpe die Flüssigkeit verhältnismäßig langsam gefördert, so daß ein Abreißen des Flüssigkeitsstromes bzw. ein. Ansaugen von Luft praktisch ausgeschlossen ist.

Es sei hier erwähnt, daß es bei Druckflüssigkeitsbfemsen für Kraftfahrzeuge bekannt gewesen ist, in die Druckseite der Förderpumpe einen mit einem Druckerzeuger ausgestatteten Druckmittelspeidherbehälter vorzusehen sowie die Saugseite der Förderpumpe unmittelbar mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter zu verbinden. Abgesehen davon, daß es sich hier um eine einem völlig- anderen Zweck dienende Einrichtung, nämlich um eine Flüssigkeitsbremse und nidht am einen Kraftheber handelt, ist hier,auch kein Druckerzeuger im saugseitig angeordneten Vorratsbehälter vorhanden. Darüber hinaus dient auch der auf der Druckseite der Förderpumpe angeordnete Dru'dkmittelspeicher nidht als Kraftspeicher im Sinne der Erfindung, da ihm lediglich die Aufgabe zufällt, die Arbeitskolben der Bremszylinder in ihre Arbeitsstellung zu bringen, während er bei der eigentlichen Arbeitsleistung, nämlich bei Betätigen der Bremse, außer Tätigkeit gesetzt wird, da der Bremskolfben dann die Verbindung zwischen dem Druckmittelspeicher und den Arbeitszylindern unterbricht.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung. kann der im Vorratsbehälter angeordnete einstellbare Druckerzeuger gleichzeitig dazu benutzt werden, um den Arbeitsdruck am Arbeitskolben auf einfache Weise einzuregeln. Dais wird dadurch erreicht, daß zwischen Arbeits- und Saugseite der Vorrichtung ein zugleich als Druckbegrenzer wirkender Differenzkolben vorgesehen ist, dessen kleinere Kolbenflädhe mit der Arbeitsseite und dessen größere Kolbenfläche mit der Saugseite der Pumpe in Verbindung stehen. Eine Erhöhung des Druckes auf der Saugseite der Vorrichtung führt dann nämlich zwangläufig zu einer Druckerhöhung auf der Arbeitsseite, wobei die beidseitigen Druckerhöhungen entsprechend dem Verhältnis der bei- , den Arbeitsflädhen des Differenzkolbens jeweils verschieden groß sind. Damit hat man es in der Hand, durch entspredhende Einstellung des saugseitig angeordneten Druckerzeugers den Arbeitsdruck am Arbeitskolben so einzuregeln, daß das Eigengewicht des Geräteträgers in gewissen Grenzen ausgeglichen werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand eines in der Zeidhnung schematisch dargestellten Ausführungsbeiispieles beschrieben.

Das an die Saugseite .der Druckpumpe angeschlössene zylindrische Vorratsgefäß 1 ist mit

508/25

R 8097 III145a

einem als Druckerzeuger wirkenden, verschiebbar geführten Kolben 2 versehen, der unter Zwischenschaltung einer Pufferfeder 3 durch eine Gewindespindel 4 einstellbar ist, wodurch die in der Saugseite befinidlidhe Druckflüssigkeit unter einen jeweils gewünschten Überdruck gestellt werden kann. Eine vergleichsweise langsam laufende Einfachkolbenpumpe 5 fördert die Flüssigkeit aus dem Vorratsgefäß ι über das Saugventil 6 und das Druck- ventil 7 in einen Behälter 8, der mit einem unter der Wirkung der Feder 9 stehenden Kolben10 versehen ist und daldurdh als Kraftspeicher wirkt. Ein zwischen 'die Druck- und Saugseite der Pumpe an Stelle eines Überdruckventils eingebauter Druckbegrenzer 11 schaltet über ein in der Saugkammer 12 der Pumpe angeordnetes Hebelgestänge 13, das das Saugventil 6 abhebt, die Pumpe auf Leerlauf. Der Druckbegrenzer 11 ist dabei als Differenzkollben ausgebildet, der in einer zylindrischen Ausnehmung 14 der Sauigkamimer 12 verschiebbar geführt ist und dessen kleinere Kolbenfläche mit der Druckseite in Verbindung steht, während seine größere Kolbenflädhe von der Saugseite her beaufschlagt wird. Eine auf der Kolbenstange 15 angeordnete Schraubendruckfeder 16, die durch,eine Mutter 17 beliebig vorspannbar ist, hält den Kolben11 in einer von dem jeweiligen Druckunterschied abhängigen Stellung.

Über eine in an sich bekannter Weise als Nachlaufsteuerung ausgebildete Steuereinrichtung 18 mit Vorwahl- und Nadhl'aufschieiber 18' bzw. 18" können die beiden Arbeitsflächen 19 bzw. 20 des . doppelseitig belauf schlagbaren Arbeitskolbens 21 wahlweise an die Saug- bzw. Druckseite der Pumpe angeschlossen werden. Um dabei eine besonders günstige Kraiftübertiialgung von dem Arbeitskolben 21 auf den Hubarm 22 zu bekommen, ist der Arbeitskolben mit einer Zahnstiangenführung 23 versehen, die in ein mit der Hubarmwelle 24 verkeiltes Ritzel 25 eingreift. Auf diese Weise wird das auf die Hubarmwelle übertragene Drehmoment unabhängig von der jeweiligen Stellung des Arbeitskolibens^! 21.

Durch den im zylindrischen Vorrätsgefäß 1 einstellbar geführten Druckkolben 2 läßt sich nun nicht nur das gesamte Flüssigkeitssysteni unter Druck stellen, sondern gleichzeitig auch der Arbeitsdruck am Arbeitskolben 21 beliebig regeln, mithin das Eigengewicht der am Hubarm angelenkten Bodenbearbeitungsgeräte bis zu einem gewissen Grade ausgleidhen. Wird nämlich auf der Saugseite der Vorridhtung der Druck durch Verstellen der Spindel 4 erhöht, so steigt dadurch auch der Druck auf der Arbeitsseite der Vorrichtung, und zwar nidht etwa in gleichem Maße, sondern in einem durch das Verhältnis der Arbeitsflächen des Differenzkoilbems 11 bedingten höheren Maße an, wodurch also auch der am Arbeitskolben 21 anliegende Druckunterschied erheblich größer wird.

Man ist also durch einfaches Verstellen der Spindel 4 in der Lage, das auf die Hubarmwelle auszuübende Driehmoment bieliebig einregeln zu können. Die die Hubvorrichtung bildenden Einrichtungen können durch kurze Leitungswege miteinander verbunden und gegebenenfalls auch zu einer einzigen baulichen Einheit zusammengefaßt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hydraulisch betriebene Hubvorrichtung, insbesondere zum Ausheben und Einsetzen der Anbaugeräte von Ackerschleppern mit einem kraftschlüssig, mit einem Hubarm in Verbindung stehenden Arbeitskolben, einer Druckpumpe, einem in der Druckseite eingebauten, mit einem Druckerzeuger ausgestatteten Druckmittelspeicheribehälter, einer D ruckbegrenzungseinrichtung, einem Steuerorgan und einem mit der Saugseite der Pumpe unmittelbar verbundenen Vorratsgefäß, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsgefäß (1) mit einem die gesamte Flüssigkeitsmenge ständig unter einem wahlweise einstellbaren Überdrutik haltenden Druckerzeuger (2) versehen ist und daß der auf der Drude- bzw. Arbeitsseite der Pumpe vorgesehene Druclkmittelspeidherbehälter (8) alls Kraf tspeidher dient, indem er in der. den Arbeitszylinder mit der Druckseite der Pumpe verbind enden Stellung des Steuerorgans (18) zusammen mit der Pumpe den Arbeitskolben (21) beaufschlagt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Vorratsgefäß (1) angeordnete Druckerzeuger aus einem frei beweglichen Kolben (2) besteht, der unter Zwischenschaltung einer Pufferfeder (3) mittels einer an sich bekannten Verstelltepindel (4) verschieden stark gegen die Flüssigkeit ansteillbar ist,

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 ■mit zwischen Arbeits- und Saugseite der Pumpe angeordneter Druckbegrenzungseinrichtung, dadurch gekennzeidhnet, daß als Druckbegrenzungseinrichtung ein Differenzkolben (11) vorgesehen ist, dessen kleinere Kolbenfläche mit der Arbeitsseite und dessen größere Kolbenfläche mit der Saugseite in Verbindung stehen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzkolben (11) unter einstellbarer Federspannung (16, 17) stdbend in einer zylindrischen Bohrung (14) der Pu'mpensauigkämmer (12) verschiebbar geführt ist und beim Überschreiten des Höchstdruckes über eine Hebelanordnung (13) das Saugventil (6) der Pumpe (5) anhebt.

Angezogene Druckschriften:
USA.-Patenitschrift Nr. 2 462 722;
deutsche Patentschriften Nr. 653270, 602 118, 827756;

britische Patentschrift Nr. 609 340;
französische Patentschrift Nr. 609 029.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen