DE2645752B1

DE2645752B1 - Hydraulisch laengenveraenderbarer Oberlenker

Info

Publication number: DE2645752B1
Application number: DE2645752A
Authority: DE
Inventors: Allwoerden Wilhelm Von
Original assignee: GKN Walterscheid GmbH
Current assignee: Walterscheid GmbH
Priority date: 1976-10-09
Filing date: 1976-10-09
Publication date: 1978-04-13
Also published as: US4153269A; FR2366782A1; CA1082033A; ATA405177A; AT350311B

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulisch längenveränderbaren Oberlenker zum Anbau von Dreipunktanbaugeräten an Ackerschleppern bestehend aus einem Zylinder mit dem zugehörigen Kolben und einer Kolbenstange, sowie Anlenkeinrichtungen an den beiden Enden, dessen kolbenseitiger und kolbenstangenseitiger Zylinderraum durch je eine Leitung mit der ■5 Hydraulik des Ackerschleppers verbunden ist und der in der jeweiligen Längenstellung arretierbar ist.

Hydraulisch betätigbare längenveränderbare Oberlenker sind bekannt (DE-AS 20 25 040, DE-AS 22 06 195). Es handelt sich hierbei um Ausführungen, die

ίο den Kolben des Oberlenkers über Steuerschieber beaufschlagen und bei denen um die bei Steuerschiebern unumgänglichen Leckverluste zu vermeiden, zwischen den Steuerschiebern und den Zylinderräumen Druckhalteventile vorgesehen sind.

Da die Druckhalteventile sich bei einem vorgegebenen Druck öffnen, und dieser Druck in der Größenordnung des Maximaldruckes der Schlepperhydraulik liegen muß, ist der maximale Arbeitsdruck in den Zylindern auf Werte beschränkt, die dem Druck der Schlepperhydraulik entsprechen.

Die während des Arbeitens mit schweren Anbaugeräten auftretenden Kräfte, z. B. an einem Mehrscharpflug, sind jedoch derart groß, daß sie ein Vielfaches der mit der Schlepperhydraulik beherrschbaren Kräfte ausmachen können. Theoretisch ließe sich dieses Problem durch Vergrößern des Zylinderdurchmessers beherrschen, aus Raumgründen scheidet diese Möglichkeit jedoch aus.

In einer weiteren Ausgestaltung der bekannten Ausführungsform eines hydraulisch längenveränderlichen Oberlenkers ist ein Istwertgeber vorgesehen, der eine Sollwert-lstwert-Stellvorrichtung kontrolliert, die den Steuerschieber derart beetätigt, daß eine Längeneinstellung vorgegeben werden kann und diese Stellung auch bei Einwirken von außen durch ständige Soll-Istwertvergleiche aufrechterhalten wird. Außerdem ist eine vorgewählte Längeneinstellung wiederherstellbar.

Die beschriebene Soll-Istwert-Steuerung ist jedoch aufwendig und für den rauhen Betrieb bei Ackerfahrzeugen nicht geeignet. Zum Schutz der Leitungen vor Druckstößen, wie sie während des Arbeitens auftreten, sind Druckbegrenzungsventile vorgesehen, die eine weitere Verteuerung und eine zusätzliche Störungsquel-Ie bedeuten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulisch betätigbaren Oberlenker zu schaffen, der Arbeitsdrücke aufnehmen kann, die wesentlich über den Maximaldrücken der Schlepperhydraulik liegen und

so wirtschaftlich herstellbar ist, wobei die Schläuche nur dem Maximaldruck der Schlepperhydraulik ausgesetzt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der kolbenseitige Zylinderraum gegen die zugehörige Druckmittelleitung durch ein steuerbares Rückschlagventil verschlossen ist, daß der kolbenseitige Zylinderraum durch ein zweites steuerbares Rückschlagventil gegen die zugehörige Druckmittelleitung verschlossen ist, daß zwischen beiden Rückschlagventilen ein Steuerkolben angeordnet ist, und daß beim Beaufschlagen einer der beiden Druckmittelleitungen das in dieser Leitung liegende Rückschlagventil unmittelbar durch das Druckmittel geöffnet wird und den Zufluß zum zugehörigen Zylinderraum freigibt und

<" gleichzeitig über den Steuerkolben das andere Rückschlagventil öffnet und den zugehörigen Zylinderraum mit der damit in Verbindung stehenden, als Rücklauf dienenden Druckmittel'ieitung verbindet, und daß im

arretierten Zustand beide Druckmittelleitungen unter einem Druck stehen, der geringer ist, als der zum öffnen der Rückschlagventile erforderliche Druck.

Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Steuerung des Oberlenkers wird erreicht, daß die Länge des Oberlenkers bei einem praktischen Drucklossein beider Druckmittelleitungen arretiert ist. Die während des Arbeitens mit einem Anbaugerät auftretenden Druckstöße können sich maximal bis zu den Rückschlagventilen auswirken. Die arretierte Lage würde auch bei Abschrauben der Druckmittelleitungen oder bei Bruch einer oder beider Leitungen erhalten bleiben. Festigkeitsmäßig brauchen die Druckmittelleitungen daher nur auf den installierten Maximaldruck der Schlepperhydraulik ausgelegt zu werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll eine vorgegebene Länge des Oberlenkers jederzeit wieder herstellbar sein.

Das wird dadurch erreicht, daß in den zu den Rückschlagventilen bzw. Zylinderräumen führenden Druckmittelleitungen ein von einem verstellbaren Anschlag mechanisch betätigbarer Steuerschieber angeordnet ist, der beim Betätigen die Druckmittelleitungen zu den Zylinderräumen mit dem unter einem geringeren als dem zum Betätigen der Rückschlagventi-Ie nötigen Druck stehenden Vorratsbehälter verbindet.

Hierdurch kann die Länge des Oberlenkers für ein bestimmtes Anbaugerät vorgewählt und jederzeit wieder hergestellt werden. Eine besondere Ausbildung des Steuerschiebers ermöglicht es dabei, den Oberlenker nach Betätigen des Steuerschiebers durch den Anschlag aus der arretierten Lage heraus wieder zu verlängern.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die beiden Rückschlagventile und der Steuerkolben im J5 Kolben des Arbeitszylinders untergebracht und die Druckmittelleitungen zu den Zylinderräumen durch die Kolbenstange geführt.

Durch eine derartige Ausbildung wird erreicht, daß in der Hydraulik auftretende Durchstöße nicht aus der Hydraulikeinheit des Oberlenkers austreten können.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung sind die Rückschlagventile und der Steuerkolben mit dem mechanisch betätigten Steuerschieber zu einer Baueinheit anbringbar.

Eine derartige Ausführung läßt sich auch nachträglich an vorhandene hydraulisch betätigbare Oberlenker anbringen.

Anhand der Zeichnung werden mögliche Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine prinzipielle Darstellung eines erfindungsgemäßen Oberlenkers mit im Kolben angeordneten Rückschlagventilen,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Kolben mit in ihm angeordneten Rückschlagventilen und einem diesen zugeordneten Hilfskolben,

Fig.3 den prinzipiellen Aufbau eines hydraulisch längenveränderlichen Oberlenkers mit einem verstellbaren Anschlag und dem mechanisch betätigten Steuerschieber,

F i g. 4 den Steuerschieber im Schnitt in der Stellung »Verkürzen des Oberlenkers«,

F i g. 5 den Steuerschieber in der durch den Anschlag betätigten Stellung,

F i g. 6 den Vorgang des Verlängerns des Oberlenkers bei durch den Anschlag betätigtem Steuerschieber,

F i g. 7 die Fortsetzung der Oberlenkerverlängerung bei Normalstellung des Steuerschiebers und

F i g. 8 eine Ausführung, bei der der mechanisch betätigte Steuerschieber mit der eigentlichen Steuerung als Einheit zusammengebaut ist.

Der in F i g. 1 dargestellte Oberlenker besteht im wesentlichen aus dem Zylinder 1, an dessen äußerem Ende ein Kupplungshaken 2 angeordnet ist.

Im Inneren des Kolbens 4 sind integriert die beiden Rückschlagventile 8 und 12 angeordnet, zwischen denen sich der Steuerkolben 11 befindet. Die Druckmittelleitungen 6 zu den beiden Zylinderräumen 3 und 5 sind durch die Kolbenstange 7 geführt, die an ihrer Anlenköse Anschlüsse für die Druckmittelleitungen zum Schlepper aufweist. Der Kolben 4 ist gegenüber dem Zylinder 1 durch Dichtungen 15 geführt.

Anhand der F i g. 2 soll die Funktion der Oberlenkerbewegung und Arretierung am Beispiel der Verlängerung desselben dargestellt werden.

Zur Verlängerung des Oberlenkers wird die Druckmittelleitung 6" mit Druck beaufschlagt. Die Druckmittelleitung 6' bleibt dabei drucklos. Der Druck gelangt über den Durchlaßkanal 10" in den Druckraum 16", wo das Rückschlagventil 8 gegen den Druck der Ventilfeder 9 geöffnet wird. Durch die Durchlaßbohrung 14" setzt sich der Druck in den äußeren Zylinderraum 3 fort. Unter der Einwirkung des im Druckraum 16" anstehenden Druckes bewegt sich der Steuerkolben 11 in der Steuerkolbenführung 17 in Richtung auf das Rückschlagventil 12 und öffnet dieses gegen den Druck der Ventilfeder 13. Damit wird der innere Zylinderraum 5 über die Durchlaßbohrung 14' mit dem Druckraum 16' und weiter über den Durchlaßkanal 10' mit der Druckmittelleitung 6' verbunden. Die unter Druck stehende Flüssigkeit kann jetzt in den äußeren Zylinderraum 3 einströmen und diesen vergrößern. Die in dem sich verkleinernden inneren Zylinderraum 5 befindliche Flüssigkeit kann durch die Leitung 6' abfließen.

Zum Verkürzen des Oberlenkers wird die Leitung 6' mit Druck beaufschlagt, während die Leitung 6" drucklos bleibt. Die vorher beschriebenen Vorgänge finden dann in umgekehrter Richtung statt.

Bei Erreichen der gewünschten Längenausdehnung des Oberlenkers werden beide Druckmittelleitungen 6' und 6" drucklos geschaltet.

Unter Einwirkung der Ventilfedern 9 und 13 schließen sich die Rückschlagventile 8 und 12. Der Steuerkolben 11 wird von der Feder desjenigen Ventils, auf das er eingewirkt hat, zurückgeschoben und nimmt innerhalb der Steuerkolbenführung 17 eine indifferente Lage ein. Der Oberlenker ist in diesem Zustand arretiert, denn beide Zylinderräume 3 und 5 sind durch die Rückschlagventile 8 und 12 abgeschlossen. Die während des Arbeitens mit einem Anhängegerät auftretenden Druckstöße erhöhen den Anpreßdruck der Rückschlagventile 8 und 12 und tragen somit während ihres Vorhandenseins zu deren erhöhter Dichtheit bei. Auch die Dichtungen 15 werden durch Druckerhöhungen in ihrer Dichtwirkung unterstützt, so daß ungewollte Verstellungen nicht eintreten.

In F i g. 3 ist der prinzipielle Aufbau eines hydraulisch verlängerbaren Oberlenkers mit verstellbarem Anschlag dargestellt. In dem Kolben 4 sind wie vorher beschrieben die beiden Rückschlagventile 8 und 12 mit dem Steuerkolben 11 integriert verbaut, und die Druckmittelleitungen 6' und 6" verlaufen durch die Kolbenstange 7. Die am äußeren Ende der Kolbenstange 7 angebrachte Anlenköse 18 weist eine nach oben weisende Erweiterung auf, in der der mechanisch

betätigbare Steuerschieber 21 aufgenommen ist.

Am äußeren Umfang des Zylinders des Oberlenkers ist eine Führung 19 für den verstellbaren Anschlag 20 angeordnet. Mit Hilfe des* Anschlages 20 und des Steuerschiebers 21 kann ein Anbaugerät beliebig oft in eine vorgewählte Stellung, vorzugsweise in Arbeitsstellung gebracht werden. Durch die besondere Ausbildung des Steuerschiebers wird es ermöglicht, den Oberlenker aus der durch den Anschlag 20 betätigten Stellung heraus wieder zu verlängern.

Die Funktion des Steuerschiebers 21 ist in den F i g. 4 bis 7 in den einzelnen Funktionsstellungen dargestellt.

In F i g. 4 ist der Steuerschieber in der Arbeitsstellung »Verkürzen des Oberlenkers« bzw. »Anheben des Arbeitsgerätes« dargestellt.

Der Steuerschieber 21 befindet sich in der unbetätigten Stellung und wird durch die Druckfeder 22 in dieser gehalten. Über den Leitungsanschluß 31 gelangt Flüssigkeitsdruck in den Ringraum 32 und weiter über den Verbindungskanal 35 zu der durch die Kolbenstange 7 verlaufende Leitung 6". Hierdurch wird das zugehörige Rückschlagventil 12 geöffnet, wobei, wie oben bereits beschrieben, das gegenüberliegende Rückschlagventil 8 durch den Steuerkolben 11 geöffnet' wird. Die durch die Leitung 6' zurückströmende Flüssigkeit wird über den Verbindungskanal 28 in den Ringraum 27 geführt und fließt durch den Leitungsanschluß 23 ab.

In den Ventilraum 25 dringt in dieser Stellung solange Flüssigkeit ein, bis sich die Kraft des auf einer Seite des Hilfsventil 30 über den Verbindungskanal 33 anstehenden Arbeitsdrucks und die Kraft des im Ventilraum 25 herrschenden Drucks, verstärkt um die Kraft der Ventilfeder, ausgeglichen haben.

Fig.5 zeigt den Steuerschieber in der durch den Anschlag betätigten Stellung. Der Anschlag 20 ist gegen den Steuerkolben 34 angelaufen und hat diesen gegen die Druckfeder 22 verschoben. Der auf dem Leitungsanschluß 31 noch anstehende Flüssigkeitsdruck setzt sich über den Ringraum 32 in den Verbindungskanal 33 fort und öffnet das Hilfsventil 30 gegen den Druck der Ventilfeder 24. Die Flüssigkeit kann in den Ventilraum 25 einströmen und gelangt durch den Ringraum 29 zum Leitungsanschluß 23. Die Druckflüssigkeit wird in dieser Stellung vom Zufluß beim Leitungsanschluß 31 durch das Hilfsventil 30 zum Abfluß beim Leitungsanschluß 23

ίο umgeleitet und strömt wieder zur Schlepperhydraulik zurück.

In dieser Stellung sind daher beide Leitungen 6' und 6" zwischen dem Steuerschieber 21 und den z. B. im Kolben 4 untergebrachten Rückschlagventilen 8 und 12 drucklos, so daß beide Rückschlagventile geschlossen sind.

Das Verlängern des Oberlenkers bei durch den Anschlag 20 betätigten Steuerschieber 21 ist in F i g. 6 dargestellt. Der Hydraulikkreislauf arbeitet hier umgekehrt, so daß der Flüssigkeitsdruck am Leitungsanschluß 23 ansteht. Die Flüssigkeit strömt durch den Ringraum 29 und den Verbindungskanal 26 über den Verbindungskanal 28 in die Leitung 6'. Das Rückschlagventil 8 wird hierdurch geöffnet, und der Steuerkolben 11 gibt über das Rückschlagventil 12 den Rückfluß aus dem Zylinderraum 5 frei.

Durch das Ablaufen des Anschlages 20 von dem Steuerkolben 34 des Steuerschiebers 21 nimmt diese wieder seine Ausgangsstellung ein, und die Flüssigkeit durchströmt den Steuerschieber gemäß F i g. 7.

In F i g. 8 ist eine Oberlenkersteuereinheit, bei der die eigentliche Steuerung mit dem Steuerschieber als Einheit zusammengebaut ist, dargestellt. Die Anschlüsse 36 und 37 an die Zylinderräume 3 und 5, lassen sich dabei einfach an bestehende Anschlußmaße anpassen, so daß diese Einheit zum nachträglichen Anbau an vorhandene hydraulisch verstellbare Oberlenker geeignet ist.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulisch längenveränderbarer Oberlenker zum Anbau von Dreipunktanbaugeräten an Ackerschlepper bestehend aus einem Zylinder mit dem zugehörigen Kolben und einer Kolbenstange, sowie Anlenkeinrichtungen an den beiden Enden, dessen kolbenseitiger und kolbenstangenseitiger Zylinderraum durch je eine Leitung mit der Hydraulik des Ackerschleppers verbunden ist und der in der jeweiligen Längeneinstellung arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der kolbenseitige Zylinderraum (3) gegen die zugehörige Druckmittelleitung (6") durch ein steuerbares Rückschlagventil (8) verschlossen ist, daß der kolbenstangenseitige Zylinderraum (5) durch ein zweites steuerbares Rückschlagventil (12) gegen die zugehörige Druckmittelleitung (6') verschlossen ist, daß zwischen beiden Rückschlagventilen (8, 12) ein Steuerkolben (11) angeordnet ist, und daß beim Beaufschlagen einer der beiden Druckmittelleitungen (6' oder 6") das in dieser Leitung (6' oder 6") liegende Rückschlagventil (12 oder 8) unmittelbar durch das Druckmittel geöffnet wird und den Zufluß (14' oder 14") zum zugehörigen Zylinderraum (5 oder 3) freigibt und gleichzeitig über den Steuerkolben (11) das andere Rückschlagventil (8 oder (12) öffnet und den zugehörigen Zylinderraum (3 oder 5) mit der damit in Verbindung stehenden, als Rücklauf dienenden Druckmittelleitung (6" oder 6') verbindet und daß im arretierten Zustand beide Druckmittelleitungen (6", 6') unter einem Druck stehen, der geringer ist, als der zum Öffnen der Rückschlagventile (8 und 12) erforderliche Druck.

2. Hydraulisch längenveränderbarer Oberlenker mit einer Einrichtung zum wiederholbaren Anfahren einer vorgewählten Längeneinstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den zu den Rückschlagventilen (8 und 12) bzw. Zylinderräumen (3 und 5) führenden Druckmitteleitungen (6' und 6") ein von einem verstellbaren Anschlag (20) mechanisch betätigbarer Steuerschieber (21) angeordnet ist, der beim Betätigen die Druckmittelleitungen zu den Zylinderräumen (6' und 6") mit dem unter geringeren als dem zum Betätigen der Rückschlagventile (8 und 12) nötigen Druck stehenden Vorratsbehälter verbindet.

3. Hydraulisch längenveränderbarer Oberlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rückschlagventile (8 und 12) und der Steuerkolben (11) im Kolben (4) des Arbeitszylinders untergebracht sind und die Druckmittelleitungen (6' und 6") zu den Zylinderräumen (3 und 5) durch die Kolbenstange (7) geführt sind.

4. Hydraulisch längenveränderbarer Oberlenker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (8 und 12) und der Steuerkolben (11) mit dem mechanisch betätigten Steuerschieber (21) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind und außen am Arbeitszylinder anbringbar sind.