DE2502811A1

DE2502811A1 - Drehvorrichtung fuer einen drehpflug

Info

Publication number: DE2502811A1
Application number: DE19752502811
Authority: DE
Inventors: Gerhard Pusch
Original assignee: HENGSTLER HYDRAULIK; ERWIN HENGSTLER FABRIK HYDRAULISCHER HEBEZEUGE
Current assignee: HENGSTLER HYDRAULIK; ERWIN HENGSTLER FABRIK HYDRAULISCHER HEBEZEUGE
Priority date: 1975-01-24
Filing date: 1975-01-24
Publication date: 1976-07-29
Also published as: NO139330C; ES444562A1; DK26376A; SE7600730L; IT1049248B; AT338023B; ATA907375A; GB1492995A; NO760211L; NO139330B

Description

Patentanwälte Dlpl.-ing. Hans Lan^osch i )r.-lno. Heinz Hosenthien 70C0 Stuttgart 1 Kbfi /.Kj 62 Ίύΐα'.οη (0711) idü3523

Anmelderin:

Firma *

Erwin Hengstler
Fabrik hydr. Hebezeuge
Hausach/Baden
Schätzlestraße 2-8

Drehvorrichtung für einen Drehpflug (Zusatz zu Patent P 2 363 828)

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Drehvorrichtung für einen an einen Schlepper anhängbären Drehpflug mit einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder und einem Steuergerät, das die Bewegung des Arbeitskolbens im Zylinder automatisch, umsteuert und dazu mit einem, durch einen Omschaltkolben und ein Umschaltventil gesteuerten Steuer-

609831/0110

schieber und einem Sperrorgan, das im Umschaltzeitpunkt den Zufluß zum Rücklauf unterbindet, indem ein vom Steuerschieber betätigbares Druckventil angeordnet ist, versehen ist, nach Patent. 2 363 828, wobei im Steuergerät eine Leitung angeordnet ist, die einen Zulauf mit dem Zylinderraum zwischen Steuergerät und Arbeitskolben verbindet und diese über den Steuerschieber geführte Leitung durch den Umschaltkolben offen- und schließbar und mit einer Drucksicherungseinrichtung versehen ist. Bei einer solchen Vorrichtung wird die vollautomatische Drehung des Drehpfluges erreicht, ohne daß nach außen wirksame Mittel notwendig wären, die auf Ventilteile am Steuergerät einwirken müßten. Die vollständig geschlossene Baueinheit ist einfach herstell- und montierbar, die Drehvorrichtung kann leicht bedient werden. Insbesondere bei schweren Pflügen kann es ' aber durch das Schwungmoment im oberen Totpunkt vorkommen, daß der Druck bei ungenügendem Gasgeben, also zu niedriger Drehzahl und damit Liefermenge der Pumpe zusammenbricht, so daß das Umschaltventil schließt und der Umschaltkolben nach oben geht, mit der Folge, daß der Steuerschieber das Druckventil öffnet und damit eine unerwünschte Umschaltung des Arbeitskolbens erfolgt.

609831/0110

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angegebene Drehvorrichtung dadurch zu verbessern, daß Fehlschaltungen möglichst vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß als Drucksicherungseinrichtung in die Leitung ein Halteventil eingesetzt ist. Bei der Ausführung nach dem Hauptpatent war die Drucksicherungseinrichtung als Drossel ausgebildet, die aber nehen der Druckbeeinflussung eine Geschwindigkeitsregelung ermöglichen lassen sollte. Diese Drossel bedurfte wegen der sich ändernden D'rücke sowohl im Bereich vor der Drossel als auch nach der Drossel einer ständigen Nachstellung. Durch das Schaltventil ist gewährleistet, daß ständig der Mindestdruck von z.B. 130 bar, der für die Umschaltung maßgebend ist* aufrechterhalten ist, so daß eine Fehlschaltung unterbleibt. Das Halteventil ist in Flußrichtung gesehen dem Umschaltkolben nachgeschaltet, es weist einen Ventilstößel auf, der einerseits mit einem Dichtsitz zusammenarbeitet und andererseits mit der freien Atmosphäre verbunden ist, so daß das Ventil mit konstantem Druckniveau arbeitet und der Einfluß etwaiger Rückdrücke ausgeschaltet ist. Das Halteventil kann deshalb nicht durch eine entsprechende Ausbildung des in der Leitung weiter befindlichen Rückschlagventiles ersetzt

609 8 31/0110

werden, bei einer Erhöhung von dessen Federkraft würden Druckverluste unnötig ansteigen.

Bei der in der Einleitung angegebenen Ausbildung konnte es auch vorkommen, daß nach der Bewegung des Umschaltkolbens der Steuerschieber nicht schnell genug seine andere Endlage einnahm, so daß das
Druckventil zu lange geöffnet blieb und dadurch der Druckaufbau nach der Umschaltimg nicht rasch genug erfolgen konnte. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Leitung ein Kanalstück aufweist, dessen eine Mündung durch den Steuerschieber schließ- und offenbar ist, wobei die Mündung in Flußrichtung gesehen hinter dem Umschaltkolben liegt. Auf diese Itfeise muß* bevor der Zulauf mit der Zylinderseite zwischen Arbeitskolben und Steuergerät verbunden wird, der Steuerschieber angehoben werden, so daß das Druckventil und damit der Rücklauf mit Sicherheit geschlossen ist. In besonders zweckmäßiger Anordnung ist der Ventilsitz für das Halteventil durch die andere Mündung des Kanalstückes gebildet.

Die von außen zugängliche Drossel in der Leitung zwischen Zulauf und Zylinderraum ist beibehalten, sie ist jetzt zwischen dem Halteventil und dem Rück-

609831/0110

schlagventil angeordnet und dient lediglich der Geschwindigkeitsregelung bei der Pflugabsenkung, sie hat keinen maßgeblichen Einfluß mehr auf das Druckverhalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der Drehvor

richtung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den

doppeltwxrkenden Zylinder und das Steuergerät bei abgesperrtem Zulauf,

Fig. 3 einen entsprechenden Schnitt '

zu Fig. 2 bei geöffnetem Zulauf bei der Bewegung des Kolbens nach innen,

Fig. 4 einen entsprechenden Schnitt zu

Fig. 2 bei geöffnetem Zulauf und der Bewegung des Kolbere nach der Umschaltung nach außen.

Ein Zylinder 1 und ein Steuergerät 2 bilden eine Baueinheit, die über einen Ausleger 3 in einem Lager 4

609831/0110 ■

an einer Anbauvorrichtung 5 schwenkbar gehalten ist. Am freien Ende einer Kolbenstange 6 ist über ein Kugelauge 7 ein Hebel 8 angeschlossen, der mit einer Drehwelle 9 fest verbunden ist. Der Hebel 8 dient gleichzeitig zur Aufnahme eines Rahmens des in der Zeichnung nicht näher dargestellten Pfluges.

Das Steuergerät 2 ist mit seinem Gehäuse 23 einseitig auf den Zylinder 1 aufgeschweißt und bildet dessen Boden. Es weist im wesentlichere einen Steuerschieber 10, einen Umschaltkolben 11, ein Umschaltventil 12, ein Druckventil 13, ein Sperrorgan 14, eine Drossel 15, ein Rückschlagventil 19 und ein Halteventil 54 auf, wobei die eine Seite des Steuerschiebers 10 und des Umschaltkolbens 11 über einen Kanal 16 mit einem Zulauf 17 verbunden sind. Der Umschaltkolben 11 sitzt in einer Leitung 55, die letztlich den Zulauf 17 und einen Zylinderraum 32 miteinander verbindet, der Umschaltkolben 11 verriegelt den Durchfluß durch diese Leitung 55 oder gibt ihn frei. Dabei enthält diese Leitung 55 einen Kanal 29, der zwischen dem Umschaltkolben 11 und dem Steuerschieber 10 liegt und ein Kanalstück 56, dessen eine Mündung 57 durch den Steuerschieber IO öffen- und schließbar ist und dessen andere Mündung einen

609831/01 1 0

_ "7 —

Dichtsitz 58 für einen Dichtkegel 59 des Halteventiles 54 bildet. Der Dichtkegel 59 sitzt am einen Ende eines Ventilstößels 60 _t dessen anderes Ende mit der freien Atmosphäre verbunden ist. Eine Feder 61 ist so ausgelegt, daß das Halteventil 54 erst bei einem Druck von z.B. 130 bar öffnet und den Zufluß zum Zylinderraum 32 freigibt. Die Drossel 15 ist in einem Leitungsstück 18 der Leitung 55 zwischen dem Halteventil 54 und dem Rückschlagventil 19 angeordnet und von außen einstellbar.

Das umschaltventil 12, das Druckventil 13 und das Rückschlagventil 19 sind als Kugelventile ausgebildet, die durch Druckfedern 20 bis 22 belastet sind- Das Sperrorgan 14 hat die Gestalt eines ümschaltbolzens

24, dessen Kopf 25 zentrisch zum Zylinder 1 in das Steuergehäuse 23 eingesetzt und dort über einen ' Sprengring 26 festgehalten ist. Dabei ist die Aufnahmebohrung 27 im Durchmesser größer als der Kopf

25, so daß eine seitliche Verschiebung möglich ist» Am freien Ende weist der Umschaltbolzen 24 einen Einlaufkegel 28 auf.

Der Umschaltkolben 11 steuert neben der Verbindung des Kanales 16 mit dem Leitungsstück 18 auch die Verbindungdes Kanales. 16 mit dem Kanal 29, der auf die

609831/0110

Rückseite des Steuerschiebers 10 führt, dessen Vorderseite über den Kanal 16 mit dem Zulauf 17 in Verbindung steht. Ein Kanal 30 mündet in einen Rücklauf 31, er führt die Flüssigkeit aus dem Umschaltventil 12 und etwaiges Lecköl vom Umschaltkolben 11 ab und dient insbesondere dem Rücklauf aus dem Zylinderraum 32 über das Druckventil 13.

Der Zylinderraum 32 ist mit dem anderen Zylinderraum 33 auf der anderen Seite des Kolbens 43 durch eine Leitung 34 verbunden, in die ein Rückschlagventil 35, dessen Kugel durch eine Druckfeder 37 auf ihren Sitz gepreßt wird, eingesetzt ist. Eine Außenleitung 36 führt zum Zylinderraum 33, ihre Verbindung mit dem Zulauf 17 ist über den Steuerschieber 10 steuerbar. Zwischen der Außenleitung 36 und dem Steuerschieberraum erstreckt sich ein durch den Steuer- ' schieber 10 verschließbarer Verbindungskanal 48.

Der Zulauf 17 und der Rücklauf 31 sind an die Schlepperhydraulik angeschlossen. In der Fig. 2 sind schematisch ein einfach wirkendes Wegeventil 38, eine Pumpe 39, ein als Sicherheitsventil 4O ausgebildetes Druckbegrenzungsventil 41 und ein Tank 42 dargestellt. Das Wegeventil 38 kann ebenso gut doppelt-wirkend ausgebildet sein.

; 60983 1 /0 1 10

In Fig. 2 ist die Drehvorrichtung abgeschaltet, die Pumpe 39 ist vom Zulauf 17 über das Wegeventil 38 getrennt. Der Arbeitskolben 43 verbleibt in seiner Stellung (hydraulische Verriegelung).

Nach der Einschaltung fördert die Pumpe 39 Öl über den Zulauf 17 in den Kanal 16, so daß der Steuerschieber 10 und der Umschaltkolben 11 mit Druck beaufschlagt werden. Wegen der Flächenverhältnisse am Steuerschieber 10 (ungefähr 1 : 3,5) genügt ein Druck von etwas mehr als 40 bar bei einem Gegendruck im : Zylinderraum 32 von etwa 140 bar, um den Steuerschieber 10 nach unten zu bewegen und dabei das Druckventil 13 zu öffnen, die Außenleitung 36 freizugeben und die eine Mündung des Verbindungskanales 48 zu schließen (Fig. 3). Jetzt strömt Drucköl über den Zulauf 17 und die Außenleitung 36 in den Zylinder— raum 33 und drückt den Kolben 43 in der Zeichnung nach oben, die Kolbenstange 6 wird nach innen gezogen. Bei dem vorhandenen Druck öffnet das Rückschlagventil 35, so daß das überschüssige Drucköl in den Zylinderraum 32 und die daraus verdrängte Flüssigkeit über das Druckventil 13, den Kanal 30 und den Rücklauf 31 in den Tank 42 abfließt.

60983 1/0 110

Die Druckfeder 20 des Umschaltventiles 12 ist so eingestellt, daß der Umschaltkolben 11 in seiner in Fig. 2 gezeigten Ausgangsstellung verbleibt und durch den Druck von ungefähr 40 bar nicht nach unten gedrückt werden kann. Der Umschaltkolben 11 ist als Hohlkolben ausgebildet, durch den die Druckflüssigkeit über eine Drossel 44 und eine Durchlaufdrossel 45 in einem im Umschaltkolben 11 geführten Dämpfungskolben 46 am Umschaltventil 12 ansteht. Der Dämpfungskolben 46, der durch eine Druckfeder 47 vom Umschaltkolben 11 weggedrückt wird, hat die Aufgabe, eine ungewollte öffnung des Umschaltventiles 12 durcheinen erhöhten Einschaltdruck und damit eine Bewegung, des Umschaltkolbens 11 nach unten zu verhindern. Die Hachinnenbewegung der Kolbenstange 6 entspricht der ersten Drehphase von 0 ~ 90°.

Im Bereich der oberen Totpunktlage fährt die Leitung 34 im Kolben 43 bei dessen Aufwärtsbewegung in den Umschaltbolzen 24 ein, so daß die Leitung 34 verschlossen wird. Da das überschüssige öl nicht mehr in den Tank 42 abfließen kann, steigt der Druck im Kanal 16 an, und zwar so weit, wie es das Druckbegrenzungsventil 41 zuläßt, z.B. auf 150 bar. Durch diesen Druckanstieg öffnet das Umschaltventil 12 und

609831/0110

der Umschaltkolben 11 wird nach unten gedrückt. Dadurch wird der Kanal 29 mit dem Zulauf 17 verbunden, so daß wegen der Flächenverhältnisse am Steuerschieber 10 dieser bei Gleichdruck nach oben geschoben wird, so daß die Außenleitung 36 und das Druckventil 13 geschlossen und der Verbindungskanal 48 geöffnet wird. Gleichzeitig wird das Kanalstück 56 über die Mündung 57 freigegeben und ebenfalls an den Zulauf 17 angeschlossen, so daß jetzt der Druck des ZulaufÖles am Dichtkegel 59 des Halteventiles 54 ansteht. Bei einer Druckschwelle von z.B. 130 bar öffnet das Halteventil 54, so daß unter weiterer öffnung des Rückschlagventiles 19 das Drucköl in den Zylinderraum 32 einströmt und den Kolben .43 nach unten drückt. Durch das vorherige Zurückweichen

ς.

des Steuerschiebers 10 hat das Druckventil 13 mit. Sicherheit geschlossen. Die Kolbenstange 6 fährt\ aus, die zweite Drehphase von 90 - 180° hat automatisch eingesetzt. Das Halteventil 54 verhindert ein ungewolltes, erneutes Umschalten durch ungenügenden Druck seitens des Zulaufes. Die Geschwindigkeit in dieser Drehphase wird über die Drossel 15 eingestellt, das unter geringer Federbelastung stehende Rückschlagventil 19 bringt lediglich einen vernachlässigbaren Druckverlust mit sich. Beim Ausfahren des Arbeitskolbens

609831/0110

ist das Rückschlagventil 35 geschlossen, der Zylinderraum 33 ist über die Außenleitung 36 und den Verbindungskanal 48 mit dem Rücklauf 31 verbunden, so daß die Kolbenbewegung ohne Gegendruck geschieht. Die Wirkfläche 49 auf der Seite des Zylinderraumes 32 ist etwa 1/8 mal so groß wie die Wirkfläche 50 auf der Seite des Zylinderraumes 33.

Am Ende des Ausschubes, also am Ende der zweiten Drehphase, wird das Wegeventil 38 am Schlepper wieder in die neutrale Lage gebracht, so daß der ölzufluß aufhört. Bei Entlüftung schließt die Druckfeder 22 das Rückschlagventil 19 und die Feder 61 das Halteventil 54, die Druckfeder 47 schiebt den Umschaltkolben 11 wieder nach oben in seine Ausgangsstellung, wobei das öl über die Drossel 44 in den Hohlraum des Umschaltkolbens 11 nachströmt» Das Umschaltventil 12 schließt unter dem Druck der Feder 20, damit ist die Ausgangsposition erreicht und die Schaltvorgänge können sich wiederholen.

609831/01 10

Claims

Patentansprüche

1.) Hydraulische Drehvorrichtung für einen an einen Schlepper anhängbaren Drehpflug mit einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder und einem Steuergerät/ das die Bewegung des Arbeitskolbens im Zylinder automatisch umsteuert und dazu mit einem durch einen Umschaltkolben und ein Umschaltventil gesteuerten Steuerschieber und einem Sperrorgan, das im Umschaltzeitpunkt den Zufluß¹ zum Rücklauf unterbindet, indem ein vom Steuerschieber betätigbares Druckventil angeordnet ist, versehen ist, nach Patent (Patentanmeldung P 23 63 828.0-23), wobei im Steuergerät eine Leitung angeordnet ist, die einen Zulauf mit dem Zylinderraum zwischen Steuergerät und Arbeitskolben verbindet und diese über den Steuerschieber geführte Leitung durch den Umschaltkolben offen- und schließbar und mit einer Drucksicherungseinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Drucksicherungseinrichtung in die Leitung (55) ein Halteventil (54) eingesetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteventil (54) in der Leitung (55) in

609831/0110

Flußrichtung gesehen, dem Umschaltkolben (1.1). nachgeschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteventil (54) einen Ventilstößel (60) aufweist, der einerseits mit einem Dichtsitz (58) zusammenarbeitet und andererseits mit der freien Atmosphäre verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteventil (54) einen federbelasteten Dichtkegel (59) trägt.

5. Hydraulische Drehvorrichtung für einen an einen Schlepper anhängbaren Drehpflug mit einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder und einem Steuergerät, das die Bewegung des Arbeitskolbens im Zylinder automatisch umsteuert und dazu mit einem durch einen Umschaltkolben und ein Umschaltventil gesteuerten Steuerschieber und einem Sperrorgan, das im Umschaltzeitpunkt den Zufluß zum Rücklauf unterbindet, indem ein vom Steuerschieber betätigbares Druckventil angeordnet ist, versehen ist, nach Patent (Patentanmeldung P 23 63 828.0-23) , wobei im Steuergerät eine Leitung angeordnet ist, die einen Zulauf mit dem Z jLinderraum zwischen Steuergerät und Arbeitskolben verbindet und diese

60983 1/0110

über den Steuerschieber geführte Leitung durch den ümschaltkolben offen- und schließbar und mit einer Drucksicherungseinrichtung versehen istf dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung

(55) ein Kanalstück (56) aufweist, dessen eine Mündung (57) durch den Steuerschieber (10) schließ- und offenbar ist, wobei die Mündung (57) in Flußrichtung gesehen hinter dem Umschaltkolben

(11) liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtsitz (58) für das Halteventil (54) durch die andere Mündung des Kanal- . Stückes (56) gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 - mit einer von außen zugänglichen Drossel und einem Rückschlagventil, die in die Leitung zwischen Zulauf und Zylinderraum eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (15) zwischen dem Halteventil (54) und dem Rückschlagventil (19) angeordnet ist.

609831/0110