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Die Erfindung betrifft eine Räumvorrichtung und eine Verstelleinrichtung für eine Räumvorrichtung, wie in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2 beschrieben.
Bei bekannten derartigen Einrichtungen werden zum Verschwenken eines Räumschildes zwei Druckmedium-beaufschlagte einfach wirkende Druckzylinder vorgesehen, die zur Verstellung gegengleich mit dem Druckmedium über eine Ventilanordnung druckbeaufschlagt werden. Da es beim Betrieb derartiger Räumeinrichtungen unvermeidlich ist, dass feste Hindernisse sich im Räumbereich befinden, die vom Bediener aufgrund herrschender Sicht-und/oder Witterungsverhäitnisse nicht erkannt werden, sind erhöhte anlagentechnische Vorkehrungen zu treffen, um Beschädigungen an der Versorgungseinrichtung, Räumschild oder Fahrzeug zu vermelden.
Diese erfordern zusätzliche Druckbegrenzungsventile mit zusätzlichen Leitungen und damit einen erhöhten Anla- gen- und Installationsaufwand
Für mit Druckmedien-Versorgungseinrichtungen betnebene Verstelleinrichtungen sind Massnahmen zur Vermeidung einer Beschädigung der Versorgungseinrichtungen und der damit betrie- benen Anlagen durch plötzlich auftretende Druckspitzen verursachende Belastungen bekannt, die vielfach darin bestehen, in die Verrohrung zur Anspelsung eines Stellantriebes zwischen diesen und einem Steuerventil auf einen vorgegebenen Maximaldruck einstellbare Rückschlag-Drossen- ventile vorzusehen, die bei Überschreiten des voreingestellten Druckes eine Strömungsverbindung mit einer Rücklaufleitung herstellen,
also den Systemdruck auf einer nicht zu überschreitenden Grössenordnung festlegen. Derartige Massnahmen erfordern einen nicht unbetrachtlichen Mehraufwand an Installation, sowie Platzbedarf und Gewicht.
Aus der US 4, 727, 665 A Ist eine Sperrmechanik für einen mittels eines Druckzylinders verstel- baren Schneepflug bekannt, mit der ein automatisches Sperren bel der Verstellung eines Räumschildes in vorgebbaren Positionen in Abhängigkeit vom Mediumdruck erfolgt, um beim Betrieb auftretende Belastungen vom Antrieb abzuhalten Eine derartige Sperrmechanik zur Verhinderung von moglichen Schäden am Antrieb erfordert zusätzliche hydromechanische Einrichtungen, die einen entsprechend konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand nach sich ziehen und auch den Wartungsaufwand erhohen
Weiters ist aus der US 3, 893, 518 A ein fluidgetriebenes Antnebsmlttel bekannt,
welches zum Abbau von Stossbelastungen zum Schutz der mechanischen Komponenten einen geteilten Kolben auf der Kolbenstange bewegungsfest angeordnet und ein weiterer davon distanzierte Kolben auf der Kolbenstange verschieblich geführt Zwischen dem auf der Kolbenstange feststehenden und dem dazu relativbeweglichen Kolben ist zum Abbau von Druckstössen im Medium, hervorgerufen durch Beiastungsstössen, und damit zum Schutz der Bauteile eine Druckfeder angeordnet
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Raumvomchtung und eine Verstelleinrichtung mit einer Integnerten Regelelnnchtung zur Vermeidung schadllcher Druckspitzen In einem Druckmedium zu schaffen
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 erreicht Der uberraschende Vorteil dabei ist,
dass ein konstruktiv einfacher Systemaufbau moglich ist und einfach zu fertigende Komponenten zum Einsatz kommen, bei der der Schwenkantrieb mit einer internen Absicherung zur Vermeidung von Druckspitzen ausgebildet ist, womit eine sehr kostengunstige, integrierte und geschutte Sicherungsmassnahme erreicht wird, die sich durch zuverlassl- ge Wirkungsweise auszeichnet und durch die hohe Effizienz Beschädigungen, sowohl In der Versorgungseinrichtung, wie auch an der Raumvorrichtung wirkungsvoll vermieden werden Damit entfallen auch schädliche Ausfälle an derartigen Geräten, also kostenintensive Stillstandszeiten und Reparaturaufwände.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 2 wiedergegebenen Merkmale erreicht Der uberraschende Vorteil dabei ist, dass durch die Anordnung zumindest eines mit einem Stromungsregelelement versehenen Verbindungskanals, welcher die Druckkammern beispielsweise eines doppelt wirkenden mit Druckmedium beaufschlagten Zylinder verbindet, mit geringsten Installationsaufwand und unter Einsparung externer Ventilanordnungen eine Absicherung einer Versorgungseinrichtung und der damit betriebener Vorrichtung wirkungsvoll erreicht wird.
Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 3, weil dadurch eine sehr kostengünstige fertigungs-und montagetechnisch einfache Lösung vorliegt
Von Vorteil sind auch Ausbildungen nach den Ansprüchen 4 und 5, womit eine einwandfreie
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Zentrierung und Positionierung des Kolbens erreicht wird.
Durch eine vorteilhafte Weiterbildung, wie im Anspruch 6 beschrieben, werden für die beiden Druckräume gleiche Volumsverhältnisse und gleich grosse Wirkflächen am Kolben und damit unabhängig von der Bewegungsrichtung bei einem vorgegebenen Druck gleiche Stellkräfte erreicht.
Von Vorteil ist auch eine Ausbildung, wie im Anspruch 7 beschrieben, weil dadurch eine vereinfachte Kolbenausbildung ermöglicht wird
Nach vorteilhaften Weiterbildungen, wie In den Ansprüchen 8 und 9 beschrieben, kann der durch äussere Belastungen auftretende Druckanstieg auf einen exakt vorgebbaren Maximalwert eingestellt werden, und zwar unabhängig von der Belastungsrichtung, wodurch System- bzw.
Vorrichtungsschäden wirkungsvoll vermieden werden.
Gemäss einer Ausbildung, wie im Anspruch 10 beschrieben, wird ein sehr kostengünstiger Aufbau des Strömungsregelelementes mit Standardkomponenten erreicht.
Schliesslich beschreibt auch Anspruch 11 eine vorteilhafte Ausbildung, wodurch eine kostengünstige Variante für die Verstelleinrichtung erreicht wird.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der In den nachfolgenden Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Räumvorrichtung, insbesondere Schneeräumvorrichtung, in Draufsicht ; Fig. 2 die Räumvorrichtung in Seitenansicht ; Fig. 3 einen erfindungsgemässen Stellantrieb in Ansicht, teilweise geschnitten ; Fig. 4 eine Detailansicht des erfindungsgemässen Stellantriebes gemäss Fig. 3 ; Fig. 5 eine andere Ausbildung des erfindungsgemässen Stellantriebes ; Fig. 6 eine weitere Ausführung des erfindungsgemässen Stellantriebes.
Einführen sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemässe Lösungen darstellen.
In den Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugt frontseitig an einem Fahrzeug 1 anbaubare Räumvomchtung 2, insbesondere für die Schneeräumung, gezeigt. Diese wird mittels eines Frontadapters 3 bedarfsweise mit dem Fahrzeug 1 gekuppelt. Der Frontadapter 3 lagert in einer Schwenklagernordnung 4 verschwenkbar um eine zu einer Aufstandsfläche 5 des Fahrzeuges 1 in etwa senkrecht verlaufende Schwenkachse 6 einen Tragrahmen 7, mit dem ein Räumschild 8 gekuppelt ist. Das Räumschild 8 ist mit dem Tragrahmen 7 zur Vornahme einer Neigungsverstellung in bezug auf die Aufstandsfläche 5 um eine zu dieser parallel verlaufende Achse 9 schwenkbar verbunden, wobei die Neigungsverstellung über ein am Frontadapter 3 und dem Räumschild 8 angelenktes Stellele- ment 10, z. B. einen Hydraulikzylinder 11 erfolgt.
Der Frontadapter 3 weist weiters einen Lagerbock 12 auf, in dem ein Stellantrieb 13 einer Verstelleinrichtung 14, z. B. ein mit einem Druckmedium beaufschlagter doppelt wirkender Hydraulikzylinder 15, um eine zur Schwenkachse 6 in etwa parallel verlaufenden Drehachse 16 gelagert ist.
Dazu weist der Hydraulikzylinder 15 an einem Zylindermantel 17 koachsial zueinander und den Zylindermantel 17 in entgegengesetzten Richtungen überragende Schwenkzapfen 18 auf, die In Lager 19 des Lagerbockes 12 gelagert sind. Die Drehachse 16 ist gegenüber der Schwenkachse 6 in einem Abstand 20 in Richtung des Fahrzeuges 1 versetzt angeordnet. Der Hydraulikzylinder 15 weist eine den Zylindermantel 17 in endseitig eingeschraubten Führungseinsätzen 21,22 durchragte Kolbenstange 23 auf, die in einem Endbereich 24 über eine Gelenksanordnung 25 mit dem Tragrahmen 7 des Räumschildes 8 gelenkig verbunden ist.
Die Schwenkachse 6 zur seitlichen Verschwenkung des Tragrahmens 7 am Frontadapter 3 und die Drehachse 16 zur schwenkbaren Lagerung des Stellantriebes 13 am Frontadapter 3 verlaufen dabei in einer zur Aufstandsfläche 5 senkrecht verlaufenden Mittelebene 26 des Fahrzeuges 1, wobei die Gelenksanordnung 25 zwischen der Kolbenstange 23 und dem Tragrahmen 7 eine Gelenkachse 27 ausbildend in einer zur Mittelebene 26 senkrecht verlaufenden Distanz 28 ange-
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ordnet ist.
Diese Anordnung von Schwenkachse 6, Drehachse 16 und Längsachse 27 ermöglichen unabhängig von der jeweiligen Stellung des Räumschildes 8 das Seitenverschwenken und Halten des Räumschildes 8 in der gewünschten Lage mittels des einzigen Stellantriebes 3 bei Beaufschlagung durch eine hydraulische Versorgungseinrichtung 29, wie sie bei derartigen Fahrzeugen 1 für den Betrieb unterschiedlicher Anbaugeräte standardmässig vorgesehen ist. Diese Versorgungseinrichtung 29 besteht im allgemeinen aus einem Tank 30 zur Aufnahme eines Druckmediums 31, z B. Hydrauliköl, einer Pumpe 32 zur Förderung des Druckmediums 31, einem Steuerblock 33 und Leitungen 34, die aus starren Rohren und/oder Hochdruckschläuchen bestehen.
In den Fig. 3 und 4 ist nunmehr der Stellantrieb 13 gebildet durch den Hydraulikzylinder 15 gezeigt. Ein den Zylindermantel 17 ausbildendes Rohr 35 ist an Stirnendbereichen 36 mit den Führungseinsätzen 21,22 druckdicht verschlossen, welche mit Dichtanordnungen 37 versehene Durchgangsbohrungen 38 für die Kolbenstange 23 aufweisen. Die Dichtanordnung 37 bewirkt eine druckfeste Abdichtung eines Zylindennnenraumes 39 im Bereich der Führungseinsätze 21, 22 gegenüber einer Oberfläche 40 der linear gemäss einem Doppelpfeil 41 bewegbaren Kolbenstange 23.
Die Kolbenstange 23 Ist zweiteilig ausgebildet und Im Bereich einer Kolbenaufnahme 42 fur einen die Kolbenstange 23 ringförmig umfassenden und die Oberfläche 40 koachsial überragenden Kolben 43 zu einer Einheit mittels eines ein Aussengewinde 44 aufweisenden Führungszapfens 45 und einer ein Innengewinde 46 aufweisenden Aufnahme 47 für den Führungszapfen 45 durch Verschraubung verbunden. Die dermassen ausgebildete Schraubverbindung ermöglicht ein Spannen des Kolbens 43 zwischen ringförmig umlaufenden Spannflächen 48 der Teilstücke 49,50 der Kolbenstange 23 und entgegengesetzten, den Kolben 43 begrenzenden ringförmigen KolbenflÅachen 51.
Eine Umfangsfläche 52 des Kolbens 43 weist eine Dichtanordnung 53 auf, die eine Abdichtung zwischen den Kolben 43 und einer inneren Oberfläche des Zylindermantel 17 ergibt und den Zylinderinnenraum 39 in Druckräume 54,55 beidseits der Dichtanordnung 53 des Kolbens 43 unterteilt Die aus den beiden Tellstucken 49, 50 gebildete Kolbenstange 23 weist beidseits der Aufnahme 47 einen gleichen Aussendurchmesser 56 auf, wodurch die Volumsverhältnisse der Druckräume 54,55 unabhängig von der Stellung des Kolben 43 bei der linearen Bewegung, gemäss dem Doppelpfeil 41, gleichbleiben
Der Zylindermantel 17 weist weiters im Bereich der Führungsemsatze 21, 22 Durchgangs- öffnungen 57 für das Druckmedium 31 auf, mit an diesen Positionen aufgeschweissten Anschlussmuffen 58 zum Anschluss der Leitungen 34, z. B. Hochdruckschläuche 59.
Weiters sind am Zylindermantel 17 in etwa ! m Mitte ! einer Gesamttange 60 im bezug auf eine Längsmittelachse 61 diametral gegenüberliegend koachslal zueinander verlaufend die Schwenkzapfen 18 vorgesehen, die mit dem Zylindermantel 17 verschweisst sind und zur schwenkbaren Lagerung des Stellantnebes 13 um die zur Längsmittelachse 61 senkrecht verlaufende Drehachse 16 in Lagern 62, die im Lagerbock 12 eingesetzt sind, gelagert
Die Kolbenstange 23 weist in einem Endbereich 24 einen Lagerkopf 63 auf, der zur Ausbildung der Gelenksanordnung 25 mit einem mit dem Tragrahmen 7 verbundenen Gabelkopf 64 verschwenkbar verbunden ist
Wie nun besser der Flg 4 zu entnehmen,
sind in dem die Kolbenstange 23 nngformlg umfassenden und koachslal überragenden Kolben 43 im gezeigten Ausführungsbeispiel im bezug auf die Langsmittelachse 61 diametral gegenüberliegend mit Mittelachsen 65 zur Langsmittelachse 61 parallel verlaufende, den Kolben 43 durchragende, im wesentlichen durch Bohrungen 66 gebildete Verbindungskanäle 67 angeordnet Diese stellen eine Stromungsverbindung zwischen den Druckraumen 54, 55 her
In den Verbindungskanälen 67 ist jeweils ein Stromungsregelelement 68 angeordnet, welches als einstellbares, federbelastetes Druckbegrenzungsventil 69 ausgebildet ist,
das beim Überschrei- ten eines vorgegebenen Soll-Wertes des Betriebsdruckes ein Durchströmen des Mediums In nur eine Richtung ermöglicht Ein Durchströmen in der Gegennchtung ist durch die Anordnung z B eines Kugelventiles 71 nicht moghch. Zur Erzielung dieser Druckbegrenzung für beide Druckräume 54,55 sind zumindest zwei der Verbindungskanäle 67 Im Kolben vorgesehen, in denen je ein Strömungsregelelement 68 In einer Anordnung des Kugelventil 71 eingesetzt Ist, die die entgegengesetzte Strömungsnchtung fur das Druckmedium 31 ermöglicht.
Das Kugelventil 71 besteht aus einem in den Verbindungskanal 67 eingesetzten, einen Ventilsitz 72 für ein Kugelelement 73 ausbildenden Ventileinsatz 74, der von einer In Richtung einer
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Längsachse 75 des Verbindungskanals 67 verlaufenden Bohrung 76 durchsetzt ist. Das Kugelelement 73 ist in Richtung des Ventilsitzes 74 durch einen in Längsrichtung des Verbindungskanals 67 beweglichen, mit einer Spiraldruckfeder 77 federbelasteten Druckbolzen 78 vorgespannt, wobei die Federspannung der Spiraldruckfeder 77 über ein in einem Innengewinde 79 des Verbindungskanals 67 in Eingriff stehendes Schraubelement 80 einstellbar ist.
Damit lässt sich nunmehr ein Druckniveau des Druckmediums für den jeweiligen Druckraum 54, 55 in Drucknchtung gemäss einem - Pfeil 81 -, bei dem das Kugelelement 73 vom Ventilsitz 72 abhebt und damit den Durchfluss freigibt, auf einen vorbestimmten Wert einstellen. Wird dieser voreingestellte Wert erreicht, öffnet das Kugelventil 71 und stellt eine Strömungsverbindung über die Bohrung 76 des im Verbindungskanal 67 eingesetzten Ventileinsatzes 74 zwischen den Druckräumen 54,55 her. Damit kann das Druckmedium über den Verbindungskanal 67 zur Vermeidung von schädlichen Druckspitzen von dem durch eine derartige Druckbelastung betroffenen Druckraum 54,55 in den jeweils unbelasteten Druckraum 54,55 fliessen. Derartige Belastungen treten durch äussere Kräfte auf, die an der Kolbenstange 23 gemäss einem - Doppelpfeil 82 - zur Wirkung gelangen, wenn z. B.
Hindernisse vom Räumschild 8 berührt werden. Dabei tritt jedoch auch eine Verstellung des Kolbens 43, und damit der Kolbenstange 23 ein, die aber von der Versorgungseinrichtung 29 für das Druckmedium 31 nach dem Wegfall der die Druckspitze bewirkenden äusseren an der Kolbenstange 23 gemäss dem - Doppelpfeil 82 - einwirkenden Kraft durch Nachforde- rung eines entsprechenden Volumens des Druckmediums 31 ausgeglichen wird.
Es wird weiters darauf hingewiesen, dass zur Erzielung der beschriebenen Massnahmen zur Vermeidung von schädlichen Druckspitzen ein gesamter Verstellweg 83, der sich maximal aus einer inneren Länge 84 des Hydraulikzylinders 15 abzüglich einer Breite 85 des Kolbens 43 ergibt, grösser ist als ein tatsächlicher Betätigungsweg für den Kolben 43 bzw. der Kolbenstange 23 zur Erzielung der erforderlichen verschwenkten Stellungen des Räumschildes, d. h. dass in den beiden Endlagen, die durch die Schwenkbewegung des Räumschildes vorgegeben sind, der Kolben 43 mit seinen Kolbenflächen 50,51 in einem Abstand 87 zu den Kolben 43 zugewandten Anschlagflächen 88,89 über die Versorgungseinrichtung 29 positioniert ist. Damit wird die erforderliche Regelbewegung zur Vermeidung der Druckspitzen gewährleistet.
In der Fig. 5 ist eine weitere Variante des Stellantriebes 13 gezeigt. Nach dieser Variante verläuft der Verbindungskanal 67 in der Kolbenstange 23 in etwa parallel zur Längsmittelachse 61 des Zylinders 15, wobei senkrecht dazu verlaufende Stichkanäle 90 den Verbindungskanal 67 mit der Oberfläche 40 der Kolbenstange 23 beidseits des auf der Kolbenstange 23 befestigten Kolbens 43 verbinden. Damit ist der durchgehend die Druckräume 54,55 strömungsmässig verbindende Verbindungskanal 67 erreicht, in dem-wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben - das Strömungsregelelement 68 eingesetzt ist.
Sind nunmehr zwei derartige Verbindungskanäle 67 mit jeweils entgegengesetzte Strömungsrichtungen ermöglichenden Strömungsregelelementen 68 vorgesehen, ist bei einem doppelt wirkenden Zylinder 15 die Möglichkeit zur Vermeidung von Druckspitzen beim Auftreten von Belastungen-gemäss Doppelpfeil 82 - gegeben. Das Einbringen von Bohrungen zur Herstellung derartiger Verbindungskanäle stellt bei einer quergeteilten Kolbenstangen 23 kein besonderes fertigungstechnisches Problem dar.
Selbstverständlich ist auch eine weitere wie in Fig 6 gezeigte Ausbildung denkbar, z. B. dass der Verbindungskanal 67 durch ein ausserhalb des Zylindermantels 17 verlaufend angeordnetes, die Druckräume 54,55 strömungsverbindendes Druckrohr 91 gebildet ist, das mit dem Strömungsregelelement 68 bestückt ist. Um eine Druckbegrenzung für beide möglichen Belastungsrichtungen - gemäss Doppelpfeil 82 - zu erreichen, sind zumindest zwei der Druckrohre 91 mit je einem eine gegengleiche Wirkrichtung aufweisenden Strömungsregelelement 68 vorzusehen.
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