SE529871C2 - Ventilblock, redskapsfäste och arbetsmaskin, samt användning av ett ventilblock - Google Patents

Description

30 529 871 2 a) Slangbrottsfunktion, som normalt installeras direkt på låscylindem för att säkerställa att fästets làsfunktion fungerar även vid slangsbrott på hydraul- slangama till làscylindem. b) Elväxelfunktion. I samband med hydrauliska snabbfästen är den vanligaste lösningen den att en elväxelventil, typ 6/2 ventil, installeras för att låna olja från den normala redskapshydrauliken till làsfunktionen av fästets låskolvar, Stymingen av denna magnetventil sker elektriskt via en làgspänningskabel och en brytare iförarhytten. Placeringen av denna elväxelventil görs normalt på maskinen, dess ann eller separat pà redskapsfästet. Genom att placera denså nära låscylindem som möjligt minskar hydraulslanglängden för làsfunktionen.

Vanligtvis placeras ventilen på redskapsfästet, vilken dock vid framförallt mindre maskiner kan betyda stora monteringsproblem p.g.a. det mycket begränsade utrymmet som finns tillgängligt. Slangdragningen mellan elväxelventil och làs- cylindem är ett annat problem. c) Efterspänning av låsfunktionen vid ovan lösning via elväxelventil. l det fall láshydrauliken löses med hjälp av en elväxelventil så förekommer ju inget efterspänningstryck pâ Iåscylindem när elväxelventilen är överslagen på den andra funktionen, för att ge arbetshydraulik. Efterspänningen på låscylindem kan då lösas med ett speciellt arrangemang, där en s.k. by pass ledning med en back- ventil drages mellan redskapshydrauliken och arbetshydrauliken. Se nedan hydraulschema. Detta löses normalt genom lös slangdragning på redskapsfästet. l WO 2004/067855 beskrivs en ventillösning vid kransnabbfästen, där denna efter- spänningsfunktion är inkluderad i ett separat ventilblock. Det skall dock noters att detta block ej är direkt anslutet till cylindem utan förbundet via hydraulslangar. d) Automatisk tryckavlastning före till- och frånkoppling av redskaps- hydrauliken. Man vill här om möjligt eliminera trycket i ledningama till redskaps- hydrauliken för att kunna koppla trycklöst. Detta är speciellt viktigt i samband med helautomatiska fästessystem för att därigenom skydda tätningama i snabbkopp- lingama. Den automatiska tryckavlastningen löses nonnalt på maskinen genom att installera läckledningar från redskapshydrauliken som* via en dumpventil är förbun- den direkt med tank. Dumpventilen är automatstyrd från fästets làshydraulik och försedd med ett tidsrelä, som ser till att redskapshydrauliken är tryckavlastad före till och frànkoppling. 20 25 30 529 871 3 Alla dessa delfunktioner installeras normalt separerade på maskin, grävllyftarrn eller redskapsfäste. Det göres nonnalt på eftennarkanden och är dyrt och komplicerat då dessa delar ofta måste lösas individuellt från fall till fall och är separat maskinanpassade. Dessutom år flera parter inblandade i de olika lösnin- gama i forrn av maskinleverantören, redskapsleverantören ellerfästesleveran- tören. Detta med en ide flesta fall mycket oklar ansvarsfördelning mellan partema till följd. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanröja de problem som är förknippade med konventionellt arrangemang av dessa funktioner.

Redogörelse för uppfinningen Det uppställda ändamålet har enligt uppfinningen emåtts genom att ett ventilblock av det aktuella slaget uppvisar de speciella sârdragen att ventilblocket innefattar första portorgan för anslutning till hydraulledningar hos arbetsmaskinen, andra portorgan för anslutning till hydraulkopplingsorgan anordnade för samman- kopplingmed hydraulkopplingsorgan hos arbetsredskapet och tredje portorgan för anslutning till låsanordningen, och varvid ventilblocket vidare innefattar ett med nämnda portorgan kommunicerande ledningssystem och i ledningssystemet anordnade ventilorgan, vilka ventilorgan år anordnade att uppfylla minst tre av följande funktioner: - en första funktion att vid brott eller läckage i arbetsmaskinens hydraul- ledningar säkerställa hydraultrycket i låsanordningen, - en andra funktion att valbart förbinda nämnda första portorgan med endera nämnda andra eller tredje portorgan, - en tredje funktion att åstadkomma efterspänning av låsanordningen då nämnda första portorgan år anslutna till nämnda andra portorgan, - en fiärde funktion att åstadkomma tryckavlastning före till- och frånkoppling av arbetsredskapets hydraulanslutning, - en femte funktion att åstadkomma tryckbegränsning.

Vardera av nämnda funktioner år såsom ovan beskrivits i sig förut kända liksom organ för att åstadkomma dessa, men då utformade som separata organ för respektive funktion, ofta monterade i efterhand och levererade från olika hållt Genom det uppfunna ventilblocket elimineras de nackdelar som den traditionella utformningen medför tack vare att flertalet av dessa funktioner är inkluderade i en enda enhet som naturligtvis kan levereras som en del av red- 20 25 30 529 871 4 skapsfästet. Redskapsfästet kan således levereras klart med flertalet av dessa funktioner och någon senare komplettering behövs ej eller åtminstone i mindre utsträckning. Det enda som behövs vid montering av redskapsfästet på maskinen âr att ansluta maskinens två hydraulledningar och en elkabel.

Enligt en föredragen utföringsforrn av det uppfunna ventilblocket är ventil- organen anordnade att uppfylla åtminstone fyra, företrädesvis samtliga av nämnda funktioner.

Därmed blir de ovan angivna fördelama ytterligare accentuerade tack vare att behovet av separat lösning för någon av dessa ytterligare reduceras, Den optimala utformningen, framför allt vid sofistikerade system är förstås när samtliga dessa funktioner är integrerade i ventilblocket varvid behovet av separatlösning fullständigt elimineras.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsforrn innefattar ventilblocket fästorgan anordnat för att fästa ventilblocket vid låsanordningen.

Därmed kommer ventilblocket att på ett enkelt sätt kunna fästas vid redskapsfästet. Det underlättar hopmonteringen av dessa komponenter på ett väldefinierat sätt. Att ventilblocket fästs på redskapsfästets låsanordning eliminerar behovet av ledningsdragning mellan ventilblock och redskapsfäste.

Enligt ytteriigare en föredragen utföringsform innefattar ventilorganen en första backventil anordnad att åstadkomma den första funktionen.

Genom backventilen säkerställas momentant och på ett enkelt sätt att hydraulisk förbindelse mellan läsanordningen och arbetsmaskinens hydraulsystem avbryts då trycket i hydraulsystemet p.g.a. slangavbrott eller dylikt minskar drastiskt.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsforrn innefattar ventilorganen en växelventil anordnad att åstadkomma den andra funktionen.

Genom en växeiventil fullgörs denna funktion på ett optimalt sätt avseende enkelhet och tillförlitlighet.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsforrn är växelventilen elmagnet- manövrerad. Det underlättar att på 'ett säkert sätt manövrerar växelventilen från arbetsmaskinens förarhytt och reducerar behovet av manuellt ingripande för att ändra ventilläge.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsforrn innefattar Iedningssystemet i ventilblocket minst en med backventil försedd förbindelseledning förbindande det 20 25 30 529 871 5 andra och tredje portorganet med varandra och anordnad att åstadkomma de tredje och fjärde funktionema.

Då vardera portorgan normalt innefattar två portar innebär det att det 'i normalfallet är fråga om två sådana backventilförsedda förbindelseledningar.

Enligt denna utföringsforrn fullgörs således två av de angivna funktionema genom ett och samma arrangemang. Såväl efterspänningsfunktionen som tryckavlastning blir med detta arrangemang både enkel och tillförlitlig.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsforrn innefattar nämnda tredje portorgan två portar förbundna med varsin hydraulledning, mellan vilka hydraul- ledningar en med tryckbegränsningsventil försedd förbindelseledníng är anordnad för att åstadkomma den femte funktionen.

Det är ju i normalfallet fråga om två ledningar och två portar för låsor- ganets manövrering, där endast den ena är trycksatt med högtryck. Genom för- bindelsen dem emellan och tryckbegränsningsventilen blir tryckbegränsnings- funktionen enkel och säker. Dessutom underlättats manövreringen av växel- ventilen med ett sådant utförande.

Enligt uppfinningens andra och tredje aspekter uppnås det uppställda ändamålet genom att ett redskapsfäste är försett med ett ventilblock enligt upp- finningen eller någon av de föredragna utföringsfonnemaav detsamma respektive genom att en arbetsmaskin är försedd ned ett sådant redskapsfäste.

Enligt uppfinningens fjärde aspekt uppnås ändamålet genom användning av ventilblocket för att ansluta och manövrera ett arbetsredskap.

Genom det uppfunna redskapsfästet, arbetsmaskinen respektive använd- ningen vínnes fördelar av motsvarande slag som för det uppfunna ventilblocket och de föredragna utföringsformema, vilka redogjorts för ovan.

Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade be- skrivning av ett fördelaktigt utföringsexempel av densamma under hänvisning till medföljande ritningsfigurer.

Kort beskrivning av figurerna Fig 1 är en perspektiwy av ett ventilblock enligt uppfinningen och en låsanordning för ett redskapsfåste. 20 25 30 529 871 6 Fig 2 är ett hydraulschema för Ventilblocket och till detta anslutna komponenter.

Beskrivning av fördelaktigt utföringsexempel av uppfinningen Fig 1 visari perspektiv ett ventilblock 1 enligt uppfinningen. Ventilblocket 1 är anordnat att kunna skruvas fast vid en làsanordning 7 till ett redskapsfäste. Lås- anordningen utgörs av en hydraulcylinder 7 på vilken ett anslutningsblock 8 är fastsvetsat. Ventilblocket 1 är avsett att skruvas fast vid hydraulcylindems anslutningsblock medelst en skruv 23. En tätning 28 är anordnad mellan ventil- blocket 1 och anslutningsblocket 8. Hydraulcylindem 7 är monterad pà ett (icke visat) redskapsfäste till en arbetsmaskin och är försedd med en kolvstång 30, 31 vid vardera ände. Kolvstängema 30, 31 kan manövreras mellan en yttre och en inre position. I den yttre positionen samverkar respektive kolvstång 30, 31 med en låsmekanism hos det arbetsredskap (icke visat) som är anslutet till redskapsfästet så att arbetsredskapetär fast förbundet med redskapsfästet. l den inre positionen är läsningen frigjord så att arbetsredskapet kan lösgöras från redskapsfästet.

Denna typ av fastlàsningsmekanism är allmänt känd och förekommer i olika varianter. Någon närmare beskrivning därav torde därför vara överflödig i detta sammanhang.

Ventilblocket 1 uppvisar portorgan för anslutning av hydraulledningar.

Första portorgan som innefattar portama 17, 18 är avsett att anslutas till hydraul- slangar på arbetsmaskinen, och manövreras från arbetsmaskinens förarhytt.

Andra portorgan som innefattar portama 19, 20 är avsett att anslutas till slangar förbundet med honsnabbkopplingar på redskapsfästet. Tredje portorgan som innefattar tvâ portar 21, 22 (skymda i fig 1) är via anslutningsblocket förbundna med hydraulcylindem 7. Portorganen kommunicerar med varandra genom ett ledningssystem i Ventilblocket 1, vilket närmare beskrivs i anslutning till fig 2. Vid Ventilblocket 1 är fäst en enhet innefattande en elmagnet 3 för ändamål som senare beskrivs. Elmagneten 3 är försedd med en kabelanslutning 24 för-en kabel som leder till arbetsmaskinens förarhytt. l figur 2 åskådliggöra ledningssystemet inne i ventilblocket 1 och intillig- gande utrustning. Portama 17, 18 hos ventilblockets första portorgan är anslutna till hydraulslangar 32, 33 på arbetsmaskinen, vilka hydraulslangar manövreras från arbetsmaskinens förarhytt. Portama 19, 20 hos ventilblockets andra portorgan är 20 25 30 529 871 7 anslutna till var sin honsnabbkoppling 10, anordnade vid en förskjutbar kopplings- arm 11, varvid honsnabbkopplingama 10 är hopkopplingsbara med hansnabb- kopplingar 12 i ett kopplingsblock 13 pà arbetsredskapet. Hansnabbkopplingama 12 år via hydraulslangar 14 förbundna med arbetsredskapets hydraulcylinder 15.

Portama 21, 22 hos ventilblockets tredje portorgan är förbundna med låscylindem 7 via anslutningsblocket 8. l ventilblocket 1 är anordnat ett system av ledningar och ventiler. Ett första ledningspar 34, 35 förbinder portarna 17, 18 med Växelventilen 2. Ett andra led- ningspar 36, 37 förbinder portama 19, 20 med Växelventilen 2 och ett tredje led- ningspar 38, 39 förbinder portama 21, 22 med Växelventilen 2. l ledningen 38 finns en pilotstyrd backventil 4 riktad så att den förhindrar flöde fràn porten 21 till porten 17. Mellan ledningen 36 och ledningen 38 finns en förbindelseledning 40 med en backventil 6 riktad sä att den förhindrar flöde från ledningen 38 till ledningen 36. En motsvarande förbindelseledning 41 med back- ventil 6 finns mellan ledningen 37 och ledningen 38. Mellan ledningen 38 och ledningen 39 finns en förbindelseledning 42 med en tryckbegränsningsventil 5. l figuren är växelventilen 2 i en position där det första portorganets portar 17, 18 är förbundna med det andra portorganets portar 19, 20, vilket år fallet då hydrauliken används för redskapets manövrering. Med hjälp av elmagneten 3 kan Växelventilen 2 förskjutas åt vänster i figuren till en position där det första port- organets portar 18, 17 är förbundna med det tredje portorganets portar 21, 22, vilket är fallet då låscylindern 7 skall manövreras för låsning eller lösgörande av redskapet. Växelventilen 2 möjliggör således att använda arbetsmaskinens hydraulik till att endera manövrera redskapet eller manövrera dess anslutande.

Dä skifte ska ske från ett arbetsredskap till- ett annat manövreras växel- ventilen till den position där portama 17, 18 förbinds med portama 21 , 22. Därvid bryts anslutningen mellan arbetsmaskinens hydraulik och arbetsredskapets hyrdaulcylinder 15, och anslutning sker i stället till låscylindem 7. Därvid trycksätts ledningen 39 som via ledningama 26, 27 pressar kolvstängema 30, 31 inåt för frigörande från làsläge. Samtidigt skiljs snabbkopplingama 10,12 från varandra, genom att làscylindem 7 mekaniskt styr även deras till- och frånkoppling. Därefter anbringas ett nytt arbetsredskap, varvid ledningen 38 trycksätts och pressar kolv- stängema utåt till Iàsläge. Samtidigt sammankopplas honsnabbkopplingama 10 med hansnabbkopplingar på det nya arbetsredskapet. Därefter förs Växelventilen 20 529 871 8 2 tillbaka till den i fig 2 “visade positionen för manövrering av det nya redskapet.

Trycksättningen i ledningen 38 bibehålls så att làsläget säkerställas.

Genom backventllen 4 i ledningen 38 säkerställas trycket i ledning 38 och läsningen även om slangbrott el. dyl. skulle uppträda. ß Förbindelseledningama 40, 41 och deras backventiler 6 har till syfte att dels efterspänna låsfunktionen och dels avlasta arbetshydrauliken före till och frånkoppling av arbetsredskapet. Dàväxelventilen ståri arbetshydraulikläge så- som i fig 2 så är den pilotstyrda backventilen 4 blockerad. Om trycket l arbets- hydrauliken överstiger trycket i ledningen 38 till låscylindems làssida så kommer olja att matas efter via backventilema 6. Genom att systemet har en sådan back- ventilförsedd anslutning till vardera av ledningama 36, 37 till arbetshydrauliken så kommer eftennatning att ske från den av arbetstryckledningama 36, 37 som har högsta tryck. Detta säkerställer att redskapet och hydraulkopplingama 11, 12 alltid är i fullt kopplat läge.

När växelventilen 2 ställs i läge för redskapsväxling, dvs. förskjuts till vänster i fig 2 och portama 21, 22 således är anslutnaltill arbetsmaskinens hydraulik så kommer eventuellt kvarvarande tryck i arbetshydraulikledningama 36, 37 att bli dränerade via backventilema 40, 41 till tank. Detta genom att trycket i ledningama 36, 37 är högre än i ledningen 38 som då är tryckfri till tank.

Tryckbegränsningsventílen 5 har till uppgift att skydda tätningssystemeti låscylindem 7 och möjliggöra manövrering av växelventilen 2.

Claims (11)

529 871 fr PATENTKRAV

1. Ventilblock (1) för användning vid ett redskapsfäste till en arbetsmaskin där redskapsfästet är anordnat för anslutning till olika slag av hydraulmanövrerade arbetsredskap med hjälp av en hydraulpåverkad låsanordning (7), kännetecknat av att ventilblocket (1) innefattar första portorgan (17, 18) för anslutning till hydraulledningar (32, 33) hos arbetsmaskinen, andra portorgan (19, 20) för anslutning till hydraulkopplingsorgan (10) anordnade för sammankoppling med hydraulkopplingsorgan (12) hos arbetsredskapet och tredje portorgan (21, 22) för anslutning till låsanordningen (7), och varvid ventilblocket (1) vidare innefattar ett med nämnda portorgan kommunicerande ledningssystem och i ledningssystemet anordnade ventilorgan (2, 4, 5, 6), vilka ventilorgan (2, 4, 5, 6) är anordnade att uppfylla minst tre av följande funktioner: - en första funktion att vid brott eller läckage i arbetsmaskinens hydraul- ledningar (32, 33) säkerställa hydraultrycket i låsanordningen (7), - en andra funktion att valbart förbinda nämnda första portorgan (17, 18) med endera nämnda andra (19, 20) eller tredje portorgan (21, 22), - en tredje funktion att åstadkomma efterspänning av låsanordningen (7) då nämnda första portorgan (17, 18) är anslutna till nämnda andra portorgan (19, 20), - en fjärde funktion att åstadkomma tryckavlastning före till- och frånkoppling av arbetsredskapets hydraulanslutning (12), - en femte funktion att åstadkomma tryckbegränsning för låsorganet (7).

2. Ventilblock (1) enligt patentkrav 1 kännetecknat av att nämnda ventil- organ (2, 4, 5, 6) är anordnade att uppfylla minst fyra, företrädesvis samtliga av nämnda funktioner.

3. Ventilblock (1) enligt patentkrav 1 eller 2 kännetecknat av ventilblocket (1) innefattar fästorgan 23 anordnat för att fästa ventilblocket (1) vid låsanord- ningen (7). 20 529 871 IC?

4. Ventilblock enligt något av patentkraven 1 - 3 kännetecknat av att nämnda ventilorgan (2, 4, 5, 6) innefattar en första backventil (4) anordnad att åstadkomma nämnd första funktion.

5. Ventilblock enligt något av patentkraven 1 - 4 kännetecknat av att nämnda ventilorgan (2, 4, 5, 6) innefattar en växelventil (2) anordnad att åstadkomma nämnd andra funktion.

6. Ventilblock enligt patentkrav 5 kännetecknat av att växelventilen (2) är elmagnetmanövrerad (3).

7. Ventilblock enligt något av patentkraven 1 - 6 kännetecknat av att ledningssystemet innefattar minst en med backventil (6) försedd förbindelse- ledning (40, 41) förbindande nämnda andra (19, 20) och tredje portorgan (21, 22), anordnad att åstadkomma nämnda tredje och fjärde funktion.

8. Ventilblock enligt något av patentkraven 1 - 7 kännetecknat av att nämnda tredje portorgan (21, 22) innefattar två portar (21, 22) förbundna med varsin hydraulledning (38, 39), mellan vilka hydraulledningar en med tryck- begränsningsventil (5) försedd förbindelseledning (42) är anordnad för att åstadkomma nämnda femte funktion.

9. Redskapsfäste kännetecknat av redskapsfästet är försett med ett ventilblock (1) enligt något av patentkraven 1 - 8,

10. Arbetsmaskin kännetecknad av att arbetsmaskinen är försedd med ett redskapsfäste enligt patentkrav 9.

11. Användning av ett ventilblock enligt något av patentkraven 1 - 8 för att ansluta och manövrera ett arbetsredskap.