EP0872644A1 - Hydraulische Steueranordnung für wenigstens einen doppeltwirkenden Hubzylinder - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/02—Installations or systems with accumulators
Definitions
- the invention relates to a hydraulic control arrangement for at least one double-acting lifting cylinder, including one hydraulic piston-cylinder unit is to be understood, whose both cylinder chambers have line connections.
- a 4-way valve controlled, the control valve 4 connections having one coming from a pressure source Pressure line, an unpressurized return line and the two Cylinder chambers are connected.
- Such a 4-way valve has at least three positions, possibly one fourth so-called floating position, in which the two Cylinder chambers are interconnected so that the piston freely or braked by means of a throttle valve.
- Single-acting hydraulic jacks are usually used operated by means of a 3-way / 3-position control valve, which via a line is connected to only one cylinder chamber.
- This connecting line can be in three positions under pressure set, blocked or depressurized for the purpose of return be made.
- Double acting cylinders usually require compared to single-acting cylinders a higher effort, namely because the more complicated design of the control valve, but above all during assembly because of the required double Line connection between cylinder and control valve. At long distances or other difficulties of Line installation therefore occasionally grows Need a double acting cylinder with only one Operate the line connection to the control valve.
- a elastic pressure accumulator preferably near the Lift cylinder is provided with the pressure medium below Operating pressure is filled or tensioned and when the Piston presses on the side of the piston that the from Operating pressure on the opposite side.
- the relevant cylinder chamber is in via a check valve whose closing direction is connected to the pressure accumulator.
- the Check valve can be forced by means of the operating pressure be opened to fill the accumulator too enable.
- the control arrangement described is particularly advantageous with the help of an articulated drawbar on a loading wagon double-acting hydraulic lifting cylinder, as a result of the Check valve the pressure medium is not in the memory can flow back as long as the operating pressure is missing, which is a makes mechanical locking unnecessary.
- the Pressure accumulator several double-acting hydraulic lifting cylinders controlled in parallel with each other by means of a control valve will.
- Fig. 1 are two double-acting hydraulic lifting cylinders shown, the piston-side cylinder chambers by a Connection line 1 and its piston rod side Cylinder chambers through a connecting line 2 to each other are connected. It is a 3-way / 3-position control valve 3 provided on which a hydraulic pressure source 4 and a Return line 5 is connected. The control valve 3 is over a connecting line 6 with the connecting line 1, d. H. connected to the piston-side chambers of the lifting cylinders.
- FIG. 2 There is also a hydraulically unlockable check valve 7 provided that has three connections and for clarification its function is shown separately in Fig. 2.
- This Switching element is between the connecting line 2 and one elastic hydraulic pressure accumulator 8, a so-called Memory bubble, turned on.
- the design of this elastic Pressure accumulator 8 is irrelevant. It can be over a membrane separated compressible medium or a spring-loaded Pistons included.
- the arrangement of the check valve is like this hit that there was a flow from the cylinder chambers on the piston rod side Connection line 2 to the pressure accumulator 8 blocks.
- Fig. 2 there are again the pressure accumulator 8, the Connection line 9 and the connection line 2, all on the check valve 7 shown more clearly connected are.
- It contains a ball 10 as a valve body, which of a Spring 11 is pressed onto its conical seat. Contrary to Spring force and one possibly on the ball load pressure this can by means of a plunger 12 Be lifted off the seat.
- the plunger is on a small piston 13 attached, which can move in a cylinder 14 which the connecting line 9 is connected.
- the Pressure accumulator 8 is connected to a channel 15, which contains the plunger 12 and the cylinder 14 with the valve seat connects.
- the arrangement according to FIG. 1 acts as follows: If the connecting line 6 is pressurized via the control valve 3, both pistons move upwards. During this movement, the articulated drawbar of an agricultural loading wagon, for example mentioned, is bent. The pressure is also present at the piston 13, which thus opens the check valve via the tappet 12. For this reason, the pressure medium can flow into the pressure accumulator 8 from the cylinder chambers on the piston rod side.
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Abstract
Hydraulische Steueranordnung für wenigstens einen doppeltwirkenden Hubzylinder, wobei ein 3Wege/3Stellungs-Steuerventil (3) verwendet wird, nur eine Leitung (6) zwischen diesem und dem oder den Zylindern erforderlich ist und die Zylinderanordnung in der drucklosen Ruhestellung nicht mechanisch verriegelt zu werden braucht. Es ist ein Druckspeicher (8) und ein über einen Steueranschluß (9) hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil (7) vorgesehen, das öffnet, wenn Betriebsdruck am Steueranschluß (9) anliegt. Die kolbenseitige Kammer des Hubzylinders und der Steueranschluß (9) des Rückschlagventils (7) sind mit dem Steuerventil (3) verbunden. Die stangenseitige Kammer des Hubzylinders ist über das Rückschlagventil (7) in Schließrichtung desselben mit dem Druckspeicher (8) verbunden. Eine bevorzugte Anwendung erfährt diese Steueranordnung zur Betätigung der Knickdeichsel eines landwirtschaftlichen Ladewagens. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranordnung für
wenigstens einen doppeltwirkenden Hubzylinder, worunter eine
hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit zu verstehen ist, deren
beide Zylinderkammern Leitungsanschlüsse aufweisen.
Normalerweise werden doppeltwirkende Hubzylinder mit
4Wegeventilen gesteuert, wobei das Steuerventil 4 Anschlüsse
aufweist, an denen eine von einer Druckquelle kommende
Druckleitung, eine drucklose Rückleitung und die beiden
Zylinderkammern angeschlossen sind. Ein solches 4Wege-Ventil
hat mindestens drei Stellungen, möglicherweise auch noch eine
vierte sogenannte Schwimmstellung, in welcher die beiden
Zylinderkammern miteinander verbunden sind, so daß der Kolben
frei oder mittels eines Drosselventils gebremst beweglich ist.
Einfachwirkende hydraulische Hubzylinder werden normalerweise
mittels eines 3Wege/3Stellungs-Steuerventils betätigt, das über
eine Leitung mit nur einer Zylinderkammer verbunden ist. In den
drei Stellungen kann diese Verbindungsleitung unter Druck
gesetzt, abgesperrt oder zum Zwecke der Rückleitung drucklos
gemacht werden.
Doppeltwirkende Zylinder erfordern gewöhnlich im Vergleich zu
einfachwirkenden Zylindern einen höheren Aufwand, nämlich wegen
der komplizierteren Bauart des Steuerventils, vor allem aber
bei der Montage wegen der erforderlichen doppelten
Leitungsverbindung zwischen Zylinder und Steuerventil. Bei
großen Entfernungen oder anderen Schwierigkeiten der
Leitungsinstallation erwächst deshalb gelegentlich das
Bedürfnis, einen doppeltwirkenden Zylinder mit nur einer
Leitungsverbindung zum Steuerventil zu betreiben.
Ferner gibt es Anwendungsfälle, in denen die hydraulische
Versorgungseinheit nicht mit einer ausreichenden Anzahl von
4Wege-Ventilen ausgestattet ist, sondern nur 3Wege-Ventile zur
Verfügung stehen, der Einsatz von doppeltwirkenden Zylindern
aber erwünscht ist. Dieser Fall tritt bei landwirtschaftlichen
Maschinen auf, die für den Betrieb an einem
landwirtschaftlichen Schlepper eingerichtet sind, wobei die
hydraulischen Komponenten vom Schlepper aus mit Drucköl
versorgt und gesteuert werden.
Schließlich gibt es das Problem, daß ein einfachwirkender
hydraulischer Hubzylinder zwar seine hydraulische
Betätigungsaufgabe löst und dabei durch Schwerkraft oder
Federkraft zurückgestellt wird, in der drucklosen
Ausgangsstellung jedoch mechanisch verriegelt werden muß, um
eine unbeabsichtigte Bewegung infolge von äußeren Kräften zu
verhindern. Ein Beispiel hierfür ist die hydraulische
Betätigung der Knickdeichsel eines Ladewagens. Aus dem Prospekt
mit dem Impressum 8/96 (Rihn) dt. 100/189 280.8 der Anmelderin
für die Ladewagen-Baureihe SPRINT, Seite 19 oben, ist es
bekannt, durch Ausfahren zweier einfachwirkender hydraulischer
Hubzylinder die Deichsel eines Ladewagens nach unten
abzuknicken, um unter der Pickup Bodenfreiheit zu gewinnen. Bei
der Straßenfahrt mit gestreckter Knickdeichsel müssen die
eingefahrenen drucklosen Zylinder aus Sicherheitsgründen
mittels eines übergeklappten Bügels mechanisch arretiert
werden. Es könnte sonst vorkommen, daß der Ladewagen, wenn er
hinten Übergewicht hat, sich unter Abknicken der Deichsel
während der Fahrt aufbäumt. Die Betätigung des mechanischen
Sicherheitsbügels zwingt jedoch den Fahrer, vor Fahrtantritt
auszusteigen und nach hinten zu gehen, was unbequem und
zeitaufwendig ist.
Alle drei geschilderten Probleme werden erfindungsgemäß durch
eine Steueranordnung für einen doppeltwirkenden Hubzylinder
gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist. Bei
dieser Steueranordnung ist der Zylinder mit dem Steuerventil
über nur eine Leitung verbunden, es wird ein übliches
3Stellungs/3Wege-Steuerventil verwendet, wie es normalerweise
bei einfachwirkenden hydraulischen Hubzylindern vorgesehen ist
und dabei kann auf eine mechanische Verriegelung im drucklosen
Ausgangszustand des Hubzylinders verzichtet werden.
Die Besonderheit dieser Steueranordnung liegt darin, daß ein
elastischer Druckspeicher, vorzugsweise in der Nähe des
Hubzylinders vorgesehen ist, der mit Druckmittel unter
Betriebsdruck gefüllt bzw. gespannt wird und beim Rücklauf des
Kolbens auf diejenige Kolbenseite drückt, die der vom
Betriebsdruck beaufschlagten Seite gegenüberliegt. Die
betreffende Zylinderkammer ist über ein Rückschlagventil in
dessen Schließrichtung mit dem Druckspeicher verbunden. Das
Rückschlagventil kann zwangsweise mittels des Betriebsdrucks
geöffnet werden, um das Füllen des Druckspeichers zu
ermöglichen.
Mit Hilfe dieser Steueranordnung ist es somit möglich, an einem
Schlepper, dessen Hydraulikanlage nur noch ein freies 3Wege-Steuerventil
aufweist, eine landwirtschaftliche Maschine auch
dann anzuschließen, wenn ein in dieser Maschine eingebauter
doppeltwirkender hydraulischer Hubzylinder gesteuert werden
muß.
Ganz besonders vorteilhaft ist die geschilderte Steueranordnung
bei Betätigung einer Knickdeichsel an einem Ladewagen mit Hilfe
doppeltwirkender hydraulischer Hubzylinder, da infolge des
Rückschlagventils das Druckmittel nicht in den Speicher
zurückfließen kann, so lange der Betriebsdruck fehlt, was eine
mechanische Verriegelung entbehrlich macht. Selbstverständlich
können bei entsprechender volumenmäßiger Auslegung des
Druckspeichers mehrere doppeltwirkende hydraulische Hubzylinder
parallel zueinander mittels eines Steuerventils gesteuert
werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnung erläutert.
Im einzelnen zeigt
- Fig. 1
- ein hydraulisches Schaltbild und
- Fig. 2
- in schematischer Darstellung einen Längsschnitt des in Fig. 1 verwendeten hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventils.
In Fig. 1 sind zwei doppeltwirkende hydraulische Hubzylinder
dargestellt, deren kolbenseitige Zylinderkammern durch eine
Verbindungsleitung 1 und deren kolbenstangenseitige
Zylinderkammern durch eine Verbindungsleitung 2 miteinander
verbunden sind. Es ist ein 3Wege/3Stellungs-Steuerventil 3
vorgesehen, an dem eine hydraulische Druckquelle 4 und eine
Rückleitung 5 angeschlossen ist. Das Steuerventil 3 ist über
eine Verbindungsleitung 6 mit der Verbindungsleitung 1, d. h.
mit den kolbenseitigen Kammern der Hubzylinder verbunden.
Ferner ist ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil 7
vorgesehen, das drei Anschlüsse aufweist und zur Verdeutlichung
seiner Funktion in Fig. 2 getrennt dargestellt ist. Dieses
Schaltelement ist zwischen der Verbindungsleitung 2 und einem
elastischen hydraulischen Druckspeicher 8, einer sogenannten
Speicherblase, eingeschaltet. Die Bauart dieses elastischen
Druckspeichers 8 ist unerheblich. Er kann ein über eine Membran
abgetrenntes komprimierbares Medium oder einen federbelasteten
Kolben enthalten. Die Anordnung des Rückschlagventils ist so
getroffen, daß es bei einer Strömung von den
kolbenstangenseitigen Zylinderkammern über die
Verbindungsleitung 2 zum Druckspeicher 8 sperrt. Schließlich
ist der Steueranschluß des Rückschlagventils 7 über eine
Verbindungsleitung 9 und über die Verbindungsleitung 6 mit dem
Steuerventil 3 verbunden.
In Fig. 2 finden sich wieder der Druckspeicher 8, die
Verbindungsleitung 9 und die Verbindungsleitung 2, die alle an
dem deutlicher dargestellten Rückschlagventil 7 angeschlossen
sind. Es enthält als Ventilkörper eine Kugel 10, die von einer
Feder 11 auf ihren konischen Sitz gedrückt wird. Entgegen der
Federkraft und eines eventuell zusätzlich auf der Kugel
lastenden Druckes kann diese mittels eines Stößels 12 von ihrem
Sitz abgehoben werden. Der Stößel ist an einem kleinen Kolben
13 befestigt, der sich in einem Zylinder 14 bewegen kann, an
dem die Verbindungsleitung 9 angeschlossen ist. Der
Druckspeicher 8 ist an einem Kanal 15 angeschlossen, welcher
den Stößel 12 enthält und den Zylinder 14 mit dem Ventilsitz
verbindet.
Liegt an der Verbindungsleitung 9 Druck an, so wird die linke
Seite des Kolbens 13 von diesem Druck beaufschlagt und er
bewegt sich bis zum Anschlag nach rechts, wobei der Stößel 12
die Kugel zurückdrückt und das Ventil zwangsweise öffnet. Ist
die Verbindungsleitung 9 hingegen drucklos, so entspricht die
Funktionsweise derjenigen eines normalen Rückschlagventils. Das
im Druckspeicher 8 enthaltene Drucköl kann über die
Verbindungsleitung 9 nicht entweichen, da dieser Weg durch den
Kolben 13 versperrt ist, wenn sich dieser links gegen die
Mündung der Verbindungsleitung 9 legt.
Die Anordnung nach Fig. 1 wirkt wie folgt:
Wird die Verbindungsleitung 6 über das Steuerventil 3 mit Druck beaufschlagt, so bewegen sich beide Kolben nach oben. Bei dieser Bewegung wird die beispielsweise erwähnte Knickdeichsel eines landwirtschaftlichen Ladewagens geknickt. Der Druck steht auch am Kolben 13 an, der somit über den Stößel 12 das Rückschlagventil öffnet. Aus diesem Grunde kann das Druckmittel aus den kolbenstangenseitigen Zylinderkammern in den Druckspeicher 8 einfließen.
Wird die Verbindungsleitung 6 über das Steuerventil 3 mit Druck beaufschlagt, so bewegen sich beide Kolben nach oben. Bei dieser Bewegung wird die beispielsweise erwähnte Knickdeichsel eines landwirtschaftlichen Ladewagens geknickt. Der Druck steht auch am Kolben 13 an, der somit über den Stößel 12 das Rückschlagventil öffnet. Aus diesem Grunde kann das Druckmittel aus den kolbenstangenseitigen Zylinderkammern in den Druckspeicher 8 einfließen.
Wird umgekehrt die Verbindungsleitung 6 drucklos gemacht, so
kommt der Speicherdruck zur Wirkung. Er öffnet das
Rückschlagventil 7 und beaufschlagt die Kolbenstangenseite der
Hubzylinder. Diese bewegen sich somit nach unten. Das
Druckmittel aus den kolbenseitigen Kammern wird über die
Verbindungsleitungen 1, 6 und die Rücklaufleitung 5
ausgestoßen.
In beiden Bewegungsrichtungen ist eine stufenlose Einstellung
der Kolbenstangen möglich, indem das Steuerventil 3 in seine
dritte Stellung gebracht wird, bei dem die Verbindungsleitung 6
gesperrt ist. Die Kolben sind dabei förmlich arretiert, wenn
man von der Möglichkeit einer gegensinnigen Bewegung infolge
der Verbindungsleitungen 1 und 2 einmal absieht, die aber bei
der vorgesehenen Anwendung nicht stört. Das Druckmittel in den
kolbenseitigen Kammern ist einerseits durch das Steuerventil 3
und andererseits durch den Kolben 13 eingeschlossen. Das
Druckmittel in den kolbenstangenseitigen Kammern ist wegen des
sperrenden Rückschlagventils eingeschlossen. Damit ist eine
ausreichende Sicherheit für die Beibehaltung der jeweiligen
Stellung der Kolben gegeben und eine zusätzliche mechanische
Sicherung normalerweise entbehrlich.
- 1
- Verbindungsleitung
- 2
- Verbindungsleitung
- 3
- 3Wege/3Stellungs-Steuerventil
- 4
- Druckquelle
- 5
- Rückleitung
- 6
- Verbindungsleitung
- 7
- hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil
- 8
- elastischer Druckspeicher
- 9
- Verbindungsleitung
- 10
- Kugel
- 11
- Feder
- 12
- Stößel
- 13
- Kolben
- 14
- Zylinder
- 15
- Kanal
Claims (3)
- Hydraulische Steueranordnung für wenigstens einen doppelwirkenden Hubzylinder, gekennzeichnet durch ein 3Wege/3Stellungs-Steuerventil (3), einen elastischen Druckspeicher (8) und ein über einen Steueranschluß (9) hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil (7), das öffnet, wenn Betriebsdruck am Steueranschluß (9) anliegt, wobei die kolbenseitige Kammer des Hubzylinders und der Steueranschluß (9) des Rückschlagventils (7) mit dem Steuerventil (3) verbunden sind und die stangenseitige Kammer des Hubzylinders über das Rückschlagventil (7) in Schließrichtung desselben mit dem Druckspeicher (8) verbunden ist.
- Anwendung der hydraulischen Steueranordnung nach Anspruch 1 bei einer an einem Schlepper betriebenen landwirtschaftlichen Maschine.
- Anwendung der hydraulischen Steueranordnung nach Anspruch 1 zur Betätigung der Knickdeichsel eines Ladewagens.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19716331 | 1997-04-18 | ||
| DE19716331A DE19716331A1 (de) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Hydraulische Steueranordnung für wenigstens einen doppeltwirkenden Hubzylinder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0872644A1 true EP0872644A1 (de) | 1998-10-21 |
| EP0872644B1 EP0872644B1 (de) | 2002-10-02 |
Family
ID=7826969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP98106655A Expired - Lifetime EP0872644B1 (de) | 1997-04-18 | 1998-04-11 | Hydraulische Steueranordnung für wenigstens einen doppeltwirkenden Hubzylinder |
Country Status (3)
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|---|---|
| EP (1) | EP0872644B1 (de) |
| AT (1) | ATE225464T1 (de) |
| DE (2) | DE19716331A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3348430A1 (de) * | 2017-01-11 | 2018-07-18 | CLAAS Industrietechnik GmbH | Hydraulisches dämpfungssystem und gelenkfahrzeug mit einem derartigen dämpfungssystem |
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- 1997-04-18 DE DE19716331A patent/DE19716331A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-04-11 EP EP98106655A patent/EP0872644B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-11 AT AT98106655T patent/ATE225464T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-04-11 DE DE59805756T patent/DE59805756D1/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59805756D1 (de) | 2002-11-07 |
| EP0872644B1 (de) | 2002-10-02 |
| DE19716331A1 (de) | 1998-10-22 |
| ATE225464T1 (de) | 2002-10-15 |
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