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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus der
DE 10 2009 034 616 A1 ist eine hydraulische Steuervorrichtung bekannt. Diese umfasst ein erstes Wegeventil und ein Sperrventil. Mit dem ersten Wegeventil kann die Bewegung eines Aktors, beispielsweise eines hydraulischen Zylinders gesteuert werden, in dem je nach Stellung des ersten Wegeventils unterschiedliche Verschaltungen zwischen dem Aktor und einer Fluidquelle und einer Fluidsenke hergestellt werden. Mit dem Sperrventil soll erreicht werden, dass sich der Aktor nicht bewegt, wenn sich das erste Wegeventil in einer entsprechenden Sperr-Schaltstellung befindet. Bei dem Sperrventil handelt es sich um ein Leckage freies Sitzventil mit einem Ventilkörper und einem Ventilsitz. Das Sitzventil ist mittels eines Stößels mechanisch entsperr- bzw. öffenbar, wobei es geöffnet wird, wenn sich das erste Wegeventil nicht in der Sperr-Schaltstellung befindet. Bei der bekannten hydraulischen Steuervorrichtung werden vorzugsweise mehrere erste Wegeventile zu einem Ventilblock zusammengefasst, mit dem mehrere gesonderte hydraulische Aktoren gesteuert werden können.
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Die bekannte hydraulische Steuervorrichtung wird beispielsweise in landwirtschaftlichen Traktoren verwendet, bei denen einzelne Anbaugeräte, welche hydraulische Aktoren enthalten, nicht permanent am Traktor verbleiben. Um das Anbaugerät schnell vom Traktor lösen und an diesem befestigen zu können sind beispielsweise aus der
EP 1 058 043 B1 oder der
EP 2 407 700 B1 hydraulische Schnellkupplungen bekannt. Die entsprechenden Kupplungsstecker sind nach
ISO 7241 genormt und typischerweise an dem Anbaugerät angebracht. Die Kupplungsbuchsen sind typischerweise fest an den bekannten Ventilblock angeschlossen. Die Kupplungsbuchse umfasst dabei einen in eine erste Richtung beweglichen Kupplungskörper, in dem an einem ersten Ende mehrere Verriegelungskugeln aufgenommen sind, um die Kupplungsbuchse formschlüssig mit dem Kupplungsstecker zu verriegeln. Weiter ist in der Kupplungsbuchse ein Sitzventil mit einem ersten Ventilkörper und einem ersten Ventilsitz vorgesehen, welches die Kupplungsbuchse gegen Fluidaustritt dicht verschließt, wenn kein Kupplungsstecker angeschlossen ist.
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Die bekannte Kupplungsbuchse wird mit einem Handhebel entriegelt, damit der Kupplungsstecker in die Kupplungsbuchse eingeführt werden kann. Mit dem Handhebel wird einerseits der Kupplungskörper in die erste Richtung verschoben, so dass sich die Verriegelungskörper quer zur ersten Richtung nach außen bewegen können. Weiter wird mit dem Handhebel ein Druckentlastungsventil betätigt, das den ersten Druckraum hinter dem ersten Ventilkörper Druck entlastet, indem dieser mit einer Fluidsenke, beispielsweise einem drucklosen Tank, verbunden wird. Ohne diese Druckentlastung wäre es nicht möglich, den ersten Ventilkörper beim Einführen des Kupplungssteckers in die Kupplungsbuchse von Hand zu verschieben, um das entsprechende Sitzventil zu öffnen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Bedienung der Schnellkupplung zu vereinfachen, insbesondere in den Fällen, in denen der Handhebel an der hydraulischen Steuervorrichtung schlecht zugänglich wäre. Weiter soll die hydraulische Steuervorrichtung besonders einfach aufgebaut und damit kostengünstig sein.
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Gemäß dem selbständigen Anspruch wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Kupplungskörper oder ein mit dem Kupplungskörper bewegungsgekoppelter Betätigungskörper einen vom ersten Druckraum verschiedenen dritten Druckraum derart begrenzt, dass sich der dritte Druckraum vergrößert, wenn der Kupplungskörper in Richtung des ersten Endes verschoben wird, wobei der dritte Druckraum an ein zweites Wegeventil angeschlossen ist, welches den dritten Druckraum wahlweise mit einer Fluidquelle oder einer Fluidsenke verbinden kann. Der Kupplungskörper wird dementsprechend nicht mehr mit einem Handhebel, sondern hydraulisch verschoben. Das zweite Wegeventil oder ein elektrischer Schalter zur Betätigung des zweiten Wegeventils kann nahezu beliebig angeordnet werden, wobei vorzugsweise an eine ergonomisch günstige Anordnung im Führerhaus und/oder am Heck und/oder am Kotflügel des zugeordneten Traktors gedacht ist. Hierdurch wird die Bedienung der Kupplungsvorrichtung wesentlich vereinfacht.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
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Der Kupplungskörper kann von einer dritten Feder in Richtung einer Endstellung vorgespannt sein, in der das Volumen des dritten Druckraums minimal ist. Durch die dritte Feder wird der Kupplungskörper in eine verriegelte Stellung bewegt, wenn der dritte Druckraum mit der Fluidsenke verbunden ist. Bei der genannten Stellung kann es um die Endstellung des Kupplungskörpers handeln, wobei es auch möglich ist, dass der Kupplungskörper aufgrund des Verriegelungseingriffs kurz vor der Endstellung stehen bleibt.
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Der Stößel kann einen vierten Druckraum derart begrenzen, dass der vierte Druckraum sich vergrößert, wenn der Stößel in Richtung des zweiten Ventilkörpers verschoben wird, wobei der vierte Druckraum an ein drittes Wegeventil angeschlossen ist. Hierdurch wird die Druckentlastung des ersten Druckraums bewirkt, damit der Kupplungsstecker so von Hand in die Kupplungsbuchse eingeführt werden kann, dass der erste Ventilkörper vom ersten Ventilsitz abgehoben wird. Dabei kann auf das bekannte, sehr kleine Druckentlastungsventil verzichtet werden, das innerhalb der Kupplungsbuchse angeordnet ist. Dieses bekannte Druckentlastungsventil ist aufgrund seiner geringen Größe sehr aufwändig in der Herstellung. Weiter muss es aufwändig mit einer Fluidsenke verbunden werden. Das vorliegend vorgeschlagene dritte Wegeventil wird demgegenüber ohnehin benötigt, um das Sperrventil zu entsperren, so dass sich der Aktor überhaupt bewegen kann.
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Das erste Wegeventil kann eine erste Schaltstellung aufweisen, in welcher der erste Druckraum mit einer Fluidsenke verbunden ist. Hierdurch wird auf kostengünstige Weise eine Verbindung zwischen dem ersten Druckraum und der Fluidsenke bereitgestellt.
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Vorzugsweise kann das dritte Wegeventil den vierten Druckraum wahlweise mit einer Fluidquelle oder eine Fluidsenke verbinden. Der zweite Ventilkörper wird also hydraulisch vom Ventilsitz abgehoben, indem Druckfluid von der Fluidquelle in den vierten Druckraum eingeleitet wird. Sobald der vierte Druckraum mit der Fluidsenke verbunden ist, wird der zweite Ventilkörper von der zweiten Feder gegen den zweiten Ventilsitz gedrückt, so dass das Sperrventil geschlossen ist.
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Das erste und das dritte Wegeventil können einen gemeinsamen Ventilschieber aufweisen. Hierdurch kann auf eine aufwändige gesonderte Ansteuerung des ersten und des dritten Wegeventils verzichtet werden. Hierbei ist anzumerken, dass das An- bzw. Entkuppeln der Kupplungsvorrichtung aus Sicherheitsgründen vorzugsweise ausschließlich dann stattfindet, wenn sich das erste Wegeventil in einer Sperr-Schaltstellung befindet, die vorzugsweise die bereits angesprochene erste Schaltstellung ist. Das Öffnen der Sperrventile findet ohnehin immer dann statt, wenn das erste Wegeventil aus der Sperrstellung in eine andere Schaltstellung geschaltet wird. Dementsprechend kann das ohnehin vorgesehene Öffnen der Sperrventile zur Druckentlastung des ersten Druckraums verwendet werden.
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In dem zweiten Ventilkörper kann eine Vorsteuereinrichtung vorgesehen sein, welche von dem Stößel betätigt wird. Das Sperrventil kann dementsprechend besonders klein ausgebildet werden, so dass es in einem Ventilblock mit mehreren ersten Wegeventilen untergebracht werden kann. Weiter sinken die Betätigungskräfte beim Entsperren des Sperrventils, so dass der Verschleiß gering ist.
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Es kann ein Gehäuse mit einer Innenumfangsfläche vorgesehen sein, an der die Außenumfangsfläche des Kupplungskörpers anliegt, wobei an der Innenumfangsfläche des Gehäuses gegenüberliegend zu den Verrieglungskörpern ein Steuervorsprung vorgesehen ist, welcher die Verriegelungskörper bei einer Bewegung des Kupplungskörpers in die erste Richtung quer zur ersten Richtung verschiebt. Mit dem Steuervorsprung kann auf einfache und kostengünstige Weise die Verriegelungsbewegung der Verriegelungskörper herbeigeführt werden.
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Der erste Ventilkörper kann einen Entsperrfortsatz aufweisen, der zum ersten Ende hin über den ersten Ventilsitz übersteht. Beim Einführen des Kupplungssteckers in die Kupplungsbuchse stößt erstgenannter an den Entsperrfortsatz an, so dass die Kupplungsbuchse nur dann mit dem Kupplungsstecker verriegelt werden kann, wenn der erste Ventilkörper vom ersten Ventilsitz abgehoben ist. Dementsprechend ist im verriegelten Zustand der Kupplung eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Wegeventil und dem zugeordneten Aktor sichergestellt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es stellt dar:
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1 einen hydraulischen Schaltplan einer erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung; und
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2 eine hydraulische Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt einen hydraulischen Schaltplan einer erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung 10. Die hydraulische Steuervorrichtung 10 umfasst eine Fluidsenke 12 in Form eines drucklosen Tanks 16, der mit Druckfluid, vorzugsweise Hydrauliköl gefüllt ist. Weiter sind zwei Fluidquellen 11 in Form einer Arbeitspumpe 13 und einer Steuerölpumpe 14 vorgesehen, welche das Druckfluid aus dem Tank 16 ansaugen und unter Druck weiterfördern. Zur Einstellung des Förderdrucks können druckseitig (nicht dargestellte) Druckbegrenzungsventile an der Arbeits- und der Steuerölpumpe 13; 14 angeschlossen sein.
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Weiter ist ein Aktor 15 vorgesehen, der beispielsweise als doppelwirkender Zylinder ausgebildet ist, wobei auch andere Aktoren wie Hydromotore denkbar sind. Dem Aktor 15 ist ein erstes Wegeventil 20 zugeordnet, das beispielsweise in Form eines 4/3-Wegenventils ausgebildet ist. Das erste Wegeventil 20 wird von Federn in eine erste, mittlere Schaltstellung 21 gedrückt, in welcher beide Arbeitsanschlüsse das Aktors 15 mit der Fluidsenke 12 verbunden sind, wobei der Pumpenanschluss, an den die Arbeitspumpe 13 angeschlossen ist, gesperrt ist. In den beiden anderen Schaltstellungen ist der eine Arbeitsanschluss des Aktors 15 mit der Arbeitspumpe 13 und der andere Arbeitsanschluss mit dem Tank 16 verbunden, so dass der Aktor 15 entweder ein- oder ausfährt. Vorzugweise umfasst die hydraulische Steuervorrichtung 10 mehrere erste Wegeventile 20, die zu einem Ventilblock zusammengefasst sind, wobei jedem ersten Wegeventil ein anderer Aktor zugeordnet ist.
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Ein Arbeitsanschluss des Aktors 15 ist über einen Kupplungsstecker 60, eine Kupplungsbuchse 40 und ein Sperrventil 70 mit dem ersten Wegeventil 20 verbunden. Es kann aber auch daran gedacht sein, an beiden Arbeitsanschlüssen des Aktors 15 eine entsprechende Verbindung vorzusehen. Die Form des Kupplungssteckers 60 ist nach ISO 7241 genormt. Er ist insgesamt hülsenförmig ausgebildet, wobei im Inneren ein Sitzventil angeordnet ist, das geschlossen ist, wenn der Kupplungsstecker 60 nicht mit der Kupplungsbuchse 40 verriegelt ist, wobei es geöffnet ist, wenn der Kupplungsstecker 60 mit der Kupplungsbuchse 40 verriegelt ist. Hierfür ist in dem Kupplungsstecker 60 ein dritter Ventilkörper 61 vorgesehen, welcher von einer vierten Feder 62 gegen einen dritten Ventilsitz 63 gedrückt wird. Das entsprechende Sitzventil ist vorliegend als Kegelventil ausgebildet, wobei genauso gut ein Kugelventil vorgesehen sein kann. Der Kupplungsstecker 60 ist vorzugsweise über einen flexiblen, druckfesten Schlauch 17 mit dem zugeordneten Arbeitsanschluss des Aktors 15 verbunden.
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Die Kupplungsbuchse 40 weist ein Gehäuse 30 auf, das beispielsweise von dem Gehäuse des Ventilblocks gebildet werden kann. Es kann aber auch ein gesondertes Gehäuse 30 vorgesehen sein, welches an dem Ventilblock, beispielsweise mittels Schrauben, befestigt wird. In dem Gehäuse 30 ist für jede Kupplungsbuchse 40 eine rotationssymmetrische Stufenbohrung vorgesehen, welche eine Innenoberfläche 31 des Gehäuses 30 definiert. An der Innenoberfläche 31 des Gehäuses 30 ist ein gesonderter Kupplungskörper 42 mit seiner Außenumfangsfläche 43 bezüglich einer ersten Richtung 41 linearbeweglich geführt. Wenn im Rahmen dieser Anmeldung von einer Bewegung in die erste Richtung 41 die Rede ist, so ist damit bezüglich 1 sowohl eine Bewegung nach links als auch nach rechts gemeint. Der Kupplungskörper 42 ist hülsenförmig ausgebildet, so dass Druckfluid entlang der ersten Richtung 41 von seinem ersten Ende 53 zu seinem zweiten Ende 54 fließen kann oder umgekehrt. Das erste Ende ist dabei dasjenige Ende des Kupplungskörpers 42, welches von außen zugänglich ist, so dass dort der Kupplungsstecker 60 eingeführt werden kann.
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Innerhalb des Kupplungskörpers 42 ist ein weiteres Sitzventil vorgesehen, welches einen ersten Ventilkörper 46 umfasst, welcher von einer ersten Feder 46 in Richtung des ersten Endes 53 gegen einen ersten Ventilsitz 49 gedrückt wird. Das entsprechende Sitzventil ist vorliegend als Kegelventil ausgebildet, wobei genauso gut ein Kugelventil vorgesehen sein kann. Die erste Feder 48 stützt sich dabei an dem Kupplungskörper 42 ab. Wenn der Kupplungsstecker 60 nicht an die Kupplungsbuchse angekoppelt ist, wird der erste Ventilkörper 46 von der ersten Feder 48 gegen den ersten Ventilsitz gedrückt, so dass dort kein Druckfluid aus der hydraulischen Steuereinrichtung 10 entweichen kann. Sobald der Kupplungsstecker 60 in die Kupplungsbuchse 40 eingeführt wird, stößt der Entsperrfortsatz 65 des dritten Ventilkörpers 61 an den Entsperrfortsatz 47 des ersten Ventilkörpers 46 an, so dass beide Sitzventile geöffnet werden. Damit sich an beiden Seiten ein definierter Öffnungsweg ergibt, ist sowohl am Kupplungskörper 42 als auch am Kupplungsstecker jeweils ein Anschlag 55; 64 vorgesehen, welcher den Bewegungsweg des zugeordneten Ventilkörpers 46; 61 begrenzt.
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An der Stirnseite des Kupplungskörpers 42 am zweiten Ende 54 ist ein vierter Druckraum 57 im Gehäuse 30 vorgesehen. Der vierte Druckraum 57 ist über eine Entlastungsleitung mit dem Tank 16 verbunden. Damit wird die Bewegung des Kupplungskörpers 42 durch das dort befindliche Druckfluid nicht behindert. Die Überdeckung 58 zwischen dem Kupplungskörper 42 und dem Gehäuse 30 am zweiten Ende ist so groß gewählt, dass in keiner Stellung des Kupplungskörpers 42 eine Verbindung zwischen dem vierten Druckraum 57 und dem ersten Druckraum 51 besteht.
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Weiter ist am zweiten Ende des Kupplungskörpers 52 ein erster Druckraum 51 vorgesehen, welcher eine Nut 51a im Gehäuse 30 umfasst, welche den Kupplungskörper 42 kreisringförmig umgibt, so dass das Druckfluid im ersten Druckraum 51 keine in Längsrichtung 41 gerichtete Druckkraft auf den Kupplungskörper 42 ausübt. Weiter umfasst der erste Druckraum 51 einen Innenraum 51c im Ventilkörper 42 welche über eine Querbohrung 51b mit der Nut 51a verbunden ist. Die Breite des Nut 51a ist dabei so groß gewählt, dass die Querbohrung 51b in jeder Stellung des Kupplungskörpers 42 mit der Nut 51a verbunden ist.
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Der Kupplungskörper 42 ist mit einer dritten Feder 50 in Richtung einer Endstellung vorgespannt, in welcher das Volumen des dritten Druckraums 52 minimal ist. Die dritte Feder 50 verschiebt den Kupplungskörper 42 also in Richtung des zweiten Endes 54. Die dritte Feder 50 ist in Form einer Schraubenfeder ausgebildet, welche den Kupplungskörper 42 umgibt und welche sowohl am Kupplungskörper 42 als auch am Gehäuse 30 abgestützt ist.
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Durch den Druck im ersten Druckraum 51 wird der erste Ventilkörper 46 in Schließrichtung vorgespannt. Dieser Druck kann mehrere hundert Bar betragen, wobei die entsprechende Druckkraft auf den ersten Ventilkörper 46 so groß ist, dass sie von Hand nicht überwunden werden kann. Mittels des Sperrventils 70 kann der erste Druckraum 51 mit dem Tank 16 verbunden werden, so dass sich der Druck im ersten Druckraum auf den Umgebungsdruck abbaut, wodurch sich der Kupplungsstecker 60 leicht in die Kupplungsbuchse 40 einkuppeln lässt. Beim Auskuppeln gelten sinngemäß ähnliche Verhältnisse, d.h. ein Auskuppeln ist nur möglich, wenn der erste Druckraum 51 im Wesentlichen drucklos ist.
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Das Sperrventil 70 umfasst einen zweiten Ventilkörper 72, der bezüglich einer zweiten Richtung 71 linearbeweglich in einem zugeordneten Gehäuse 78 aufgenommen ist.
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Das Gehäuse
78 des Sperrventils
70 kann einstückig in dem gesondert von dem Gehäuse
30 der Kupplungsbuchse
40 ausgebildet sein. Die erste und die zweite Richtung
41;
71 können parallel oder beliebig geneigt zueinander verlaufen. Der zweite Ventilkörper
72 wird von einer zweiten Feder
73 gegen einen zweiten Ventilsitz
74 gedrückt. Das vorliegende Sperrventil
70 ist als Kegelventil ausgebildet, damit dort beispielsweise die aus der
DE 10 2011 013 176 A1 bekannte Vorsteuereinrichtung untergebracht werden kann. Der gesamte Inhalt der
DE 10 2011 013 176 A1 wird in Bezug genommen und zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht. Es kann aber auch daran gedacht sein, das Sperrventil
70 in Form eines direkt gesteuerten Kugelventils auszubilden.
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Auf der vom zweiten Ventilkörper 72 gegenüberliegenden Seite des zweiten Ventilsitzes 74 ist ein gesonderter Stößel 76 angeordnet, der an dem Gehäuse 78 des Sperrventils bezüglich der zweiten Richtung 71 linearbeweglich geführt ist. Der Stößel 76 berührt mit seiner Stirnfläche unmittelbar den zweiten Ventilkörper 72. Soweit die bereits angesprochene Vorsteuereinrichtung zum Einsatz kommt hebt der Stößel die entsprechende Vorsteuerkugel von ihrem Ventilsitz ab, wobei es erst danach zu einer Berührung zwischen Stößel 76 und zweitem Ventilkörper 72 kommt. Der Stößel 76 begrenzt zusammen mit dem Gehäuse 78 einen vierten Druckraum 77, der sich vergrößert, wenn der Stößel in Richtung des zweiten Ventilkörpers 72 bewegt wird, so dass sich das Sperrventil 70 öffnet.
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Der vierte Druckraum 77 ist an ein drittes Wegeventil 23 angeschlossen, welches beispielsweise in Form eines 3/2-Wegeventils ausgebildet ist. Das dritte Wegeventil 23 wird vorliegend von einer Feder in eine erste Schaltstellung gedrückt, in welcher der vierte Druckraum 77 mit dem Tank 16 verbunden ist. Dementsprechend wird der zweite Ventilkörper 72 von der zweiten Feder 73 in die geschlossene Stellung gedrückt. In der Folge kann sich der Aktor 15 nicht bewegen, da der zweite Ventilsitz 75 vollkommen dicht verschlossen ist. Auch ein im ersten Druckraum 51 vorhandener Druck bleibt bestehen, selbst wenn das erste Wegeventil 20 in die mittlere, erste Schaltstellung 21 geschaltet wird, in welcher das Sperrventil mit dem Tank 16 verbunden ist.
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Wenn das dritte Wegeventil 23, beispielsweise mittels eines Elektromagneten in die zweite Schaltstellung geschaltet wird, ist der vierte Druckraum mit der Steuerölpumpe verbunden, so dass erstgenannter unter Druck gesetzt wird. In der Folge bewegt sich der Stößel 76 in 1 nach oben, wodurch der zweite Ventilkörper 72 von dem zweiten Ventilsitz 74 abgehoben wird. Wenn sich das erste Wegeventil 20 gleichzeitig in der ersten Schaltstellung 21 befindet, kann Druckfluid aus dem ersten Druckraum 51 über den zweiten Ventilsitz 74 und das erste Wegeventil 20 in den Tank 16 ablaufen, so dass der erste Druckraum 51 drucklos wird. In der Folge lässt sich der erste Ventilkörper 46 leicht bewegen, so dass das Einkuppeln des Kupplungssteckers 60 grundsätzlich möglich ist.
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Hierfür ist es aber noch erforderlich, dass die Kupplungsbuchse 40 entriegelt wird. Zu diesem Zweck ist an der Kupplungsbuchse 40 ein dritter Druckraum 52 vorgesehen, der sowohl von dem Gehäuse 30 als auch von der Außenumfangsfläche 43 des Kupplungskörpers 42 begrenzt wird. Der erste und der dritte Druckraum 51; 52 sind getrennt voneinander ausgebildet, wobei beide Druckräume 51; 52 sich vergrößern, wenn der Kupplungskörper 42 in Richtung des ersten Endes 53 bewegt wird. Der dritte Druckraum 52 ist an ein zweites Wegeventil 22 angeschlossen, welches beispielsweise in Form eines 3/2-Wegeventils ausgebildet ist. Das zweite Wegeventil 22 wird von einer Feder in eine erste Schaltstellung gedrückt, in welcher der dritte Druckraum 52 mit dem Tank 16 verbunden ist, so dass im dritten Druckraum 52 im Wesentlichen der Umgebungsdruck herrscht. In der Folge wird der Kupplungskörper 42 von der dritten Feder 50 in Richtung des zweiten Endes 54 gedrückt. In der entsprechenden Endstellung drückt der umlaufende Steuervorsprung 32 die kugelförmigen Verriegelungskörper 45 nach radial innen, so dass diese formschlüssig in die umlaufende Verriegelungsnut 66 am Kupplungsstecker eingreifen können, soweit sich dieser in der Kupplungsbuchse 40 befindet.
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Wenn das zweite Wegeventil 22, beispielsweise mit einem Elektromagnet in seine zweite Schaltstellung geschaltet wird, ist der dritte Druckraum 52 mit der Steuerölpumpe 14 verbunden, so dass er unter Druck gesetzt wird. In der Folge wird der Kupplungskörper in Richtung des ersten Endes vorschoben, bis die dritte Feder 50 ganz zusammen gedrückt ist. Nunmehr können sich die Verriegelungskörper am Steuervorsprung 32 vorbei nach außen bewegen, so dass der Kupplungsstecker 60 in die Kupplungsbuchse 40 eingeführt bzw. aus dieser herausgezogen werden kann.
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Anzumerken ist noch, dass das erste, das zweite und das dritte Wegeventil 20; 22; 23 vorzugsweise an eine (nicht dargestellte) Steuervorrichtung angeschlossen sind, welche vorzugsweise einen programmierbaren Digitalrechner umfasst. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise mit verschiedenen Bedienelementen ausgestattet, welche beispielsweise im Führerhaus eines Traktors angeordnet sind, so dass die vorliegende hydraulische Steuervorrichtung 10 von dort aus bequem bedient werden kann.
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2 zeigt eine hydraulische Steuervorrichtung
10b gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die zweite Ausführungsform basiert auf der aus der
DE 10 2009 034 616 A1 bekannten hydraulischen Steuervorrichtung. Der gesamte Inhalt der
DE 10 2009 034 616 A1 wird in Bezug genommen und zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht. Das erste Wegeventil
20 wird von einem Hauptschieber
103 gebildet, welcher hydraulisch mittels eines Betätigungsventils
104 verschoben wird. Weiter ist eine Druckwaage
105 vorgesehen, damit die Bewegungsgeschwindigkeit des Aktors
15 unabhängig von der äußeren Last proportional zur Ansteuerung des Hauptschiebers
103 ist.
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Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind die Kupplungsbuchsen 40 mit einem an sich bekannten, integrierten Entlastungsventil 101 ausgestattet. Sie sind daher deutlich komplizierter aufgebaut als die Kupplungsbuchsen 40 nach der ersten Ausführungsform gemäß 1. Der dritte Druckraum 52 wird nunmehr von einem gesonderten Betätigungskörper 100 begrenzt, der mit dem Kupplungskörper 42 bewegungsgekoppelt ist. Das Entlastungsventil 101 ist mit einem Betätigungsbolzen 106 ausgestattet, der aus dem Kupplungskörper 42 herausragt, wobei er am Betätigungskörper 100 anliegt. Wenn der dritte Druckraum 52 nicht unter Druck steht, ist das Entlastungsventil geschlossen, so dass keine Verbindung zwischen dem dritten Druckraum 52 und dem vierten Druckraum 56 besteht. Wird der dritte Druckraum 52 über das zweite Wegeventil 22 unter Druck gesetzt, so drückt der Betätigungskörper 100 den Betätigungsbolzen 106 in den Kupplungskörper 42 hinein, so dass das Entlastungsventil 101 eine Verbindung zwischen dem dritten Druckraum 52 und dem vierten Druckraum 56 freigibt, wobei letztgenannter mit dem Tank 16 verbunden ist. Dadurch wird der erste Ventilkörper 46 Druck entlastet, so dass der Kupplungsstecker aus der Kupplungsbuchse 40 entnommen bzw. eingeführt werden kann.
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Wenn das Entlastungsventil 101 geöffnet ist, liegt der Betätigungskörper 100 unmittelbar am Kupplungskörper 42 an, so dass letztgenannter durch das in den dritten Druckraum 52 einfließende Druckfluid in Richtung des ersten Endes 53 verschoben wird, um ihn zu entriegeln. Der Kupplungsstecker kann dann aus der Kupplungsbuchse 40 entnommen werden.
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Zum Einführen des Kupplungssteckers in die Kupplungsbuchse 40 ist ein weiterer Entriegelungsmechanismus vorgesehen. Hierbei wird der Kupplungskörper 42 durch die Handkraft, mit der der Kupplungsstecker in die Kupplungsbuchse 40 eingesteckt wird, in Richtung des zweiten Endes 54 verschoben, so dass sich die Verriegelungskörper 45 quer zur ersten Richtung 41 verschieben können. Dabei wird der Betätigungsbolzen 106 ebenfalls gegen den Betätigungskörper 100 gedrückt, so dass die Verbindung zwischen dem dritten Druckraum 52 und dem vierten Druckraum 56 hergestellt wird. Hierdurch wird der erste Ventilkörper 46 Druck entlastet. Die dritte Feder 50 hält den Verriegelungskörper 42 in der verriegelten Stellung, wobei sowohl bei einer Bewegung in Richtung des ersten Endes 53 als auch bei einer Bewegung in Richtung des zweiten Endes 54 die Vorspannkraft der dritten Feder 50 überwunden werden muss.
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Der vorstehend beschriebene zweite Entriegelungsmechanismus kommt vorzugsweise auch bei der ersten Ausführungsform nach 1 zum Einsatz. Hierbei muss allerdings die Druckentlastung des ersten Ventilkörpers 46 vorab über die Sperrventile 70 erfolgen.
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Die Sperrventile 70 werden mittels eines zugeordneten Sößels 76 entriegelt, der den Hauptschieber 103 derart berührt, dass eine Verschiebung des Hauptschiebers 103 eine Verschiebung des Stößels 76 bewirkt. Damit die entsprechend Betätigungskräfte klein bleiben ist das Sperrventil 70 mit einer Vorsteuerung versehen.
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Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu 1 verwiesen, wobei sich entsprechende Teile in 1 und 2 mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hydraulische Steuervorrichtung (erste Ausführungsform)
- 10b
- Hydraulische Steuervorrichtung (zweite Ausführungsform)
- 11
- Fluidquelle
- 12
- Fluidsenke
- 13
- Arbeitspumpe
- 14
- Steuerölpumpe
- 15
- Aktor
- 16
- Tank
- 17
- Schlauch
- 20
- erstes Wegeventil
- 21
- erste Schaltstellung des ersten Wegeventils
- 22
- zweites Wegeventil
- 23
- drittes Wegeventil
- 30
- Gehäuse
- 31
- Innenumfangsfläche des Gehäuses
- 32
- Steuervorsprung
- 40
- Kupplungsbuchse
- 41
- erste Richtung
- 42
- Kupplungskörper
- 43
- Außenumfangsfläche des Kupplungskörpers
- 44
- Innenumfangsfläche des Kupplungskörpers
- 45
- Verriegelungskörper
- 46
- erster Ventilkörper
- 47
- Entsperrfortsatz
- 48
- erste Feder
- 49
- erster Ventilsitz
- 50
- dritte Feder
- 51
- erster Druckraum
- 51a
- kreisringförmige Nut
- 51b
- Querbohrung
- 51c
- Innenraum
- 52
- dritter Druckraum
- 53
- erstes Ende
- 54
- zweites Ende
- 55
- Anschlag
- 56
- vierter Druckraum
- 57
- Entlastungsleitung
- 58
- Überdeckung
- 60
- Kupplungsstecker
- 61
- dritter Ventilkörper
- 62
- vierte Feder
- 63
- dritter Ventilsitz
- 64
- Anschlag
- 65
- Entsperrfortsatz
- 66
- Verriegelungsnut
- 70
- Sperrventil
- 71
- zweite Richtung
- 72
- zweiter Ventilkörper
- 73
- zweite Feder
- 74
- zweiter Ventilsitz
- 75
- zweiter Druckraum
- 76
- Stößel
- 77
- vierter Druckraum
- 78
- Gehäuse des Sperrventils
- 100
- Betätigungskörper
- 101
- Entlastungsventil
- 103
- Hauptschieber
- 104
- Betätigungsventil
- 105
- Druckwaage
- 106
- Betätigungsbolzen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009034616 A1 [0002, 0036, 0036]
- EP 1058043 B1 [0003]
- EP 2407700 B1 [0003]
- DE 102011013176 A1 [0029, 0029]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ISO 7241 [0003]
- ISO 7241 [0021]
