DE1675440C - Control device, preferably for hydraulic power lifts - Google Patents
Control device, preferably for hydraulic power liftsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung, insbesondere für den hydraulischen Kraftheber eines Ackerschleppers, welche einen van »Neutral* auf »Heben« oder »Senken« umschaltbaren Vnrsteuerschieber und einen in Abhängigkeit davon selbsttätig arbeitenden, in Schließrichtung federbelasteten Hauptsteuerschieher aufweist, in dessen Schließstellung die Druckmittelquelle über ein Rückschlagventil mit dem Hubzylinder und in dessen Olienstellung die Druckmittelquelle mit einem druck- ία losen Raum verbunden ist, wobei der Schließkörper bzw. der Sitz des Hauptsteuerschiebers mit Mitteln zur allmählichen Unterbrechung der genannten Verbindung versehen ist und wobei die vom Druckmittel beaufschlagte Seite des Hauptsteuerschiebers durch eine Drosselbohrung mit der dessen Druckfeder enthaltenden Kammer in Verbindung steht, welche ihrerseits vom Vorsteuerschieber mit dem drucklosen Raum verbindbar istThe invention relates to a control device, especially for the hydraulic power lift of a farm tractor, which a van From »neutral *« to »lifting« or »lowering«, the front control spool can be switched over and one depending of which has automatically operating, spring-loaded main control slide valve in the closing direction, in whose closed position the pressure medium source via a check valve with the lifting cylinder and in its Oil position the pressure medium source with a pressure ία loose space is connected, the closing body or the seat of the main control slide with means is provided for the gradual interruption of said connection and wherein the pressure medium acted upon side of the main control spool through a throttle bore with the one containing the compression spring Chamber is in communication, which in turn from the pilot valve with the unpressurized Space is connectable
Aus der deutschen Patentschrift 807 348 und der britischen Patentschrift 636 363 ist je ein Magnetventil bekanntgeworden, die im wesentlichen gleiche Wirkungssveise haben. Bei jedem der Ventile ist der Hauptschließkörper mit einem Kolben starr verbunden. In Schließstellung der Ventile hat sich in einem Raum oberhalb des Kolbens ein in Schließrichtung wirkender Druck aufgebaut, da durch einen den Kolben umgebenden Ring palt Druckmittel aus dem unier Druck stehenden Einströmraum des Ventils in den Raum oberhalb des Kolbens einströmen kann. Der Ringspalt ist so bemessen, daß der Druckaufbau im Raum oberhalb des Kolbens allmählich erfolgt, wodurch der Hauptschließkörper verzögert in Schließstellung geht. Zum öffnen des Hauptschließkörpers wird zunächst mittels einer Magnetspule ein Hilfsventil geöffnet und damit der auf den Kolben in Schließrichtung wirkende Druck schnell abgebaut, so daß folglich der im Einströmraum des Ventils herrschende Druck den Schließkörper zügig in Offenstellung verschiebt.From German patent specification 807 348 and British patent specification 636 363 there is a solenoid valve each became known, which have essentially the same mode of action. For each of the valves there is the Main closing body rigidly connected to a piston. In the closed position of the valves, in a space above the piston built up a pressure acting in the closing direction, because by a the ring surrounding the piston palts pressure medium from the unier pressure inflow chamber of the Valve can flow into the space above the piston. The annular gap is dimensioned so that the pressure build-up in the space above the piston takes place gradually, whereby the main closing body goes into the closed position with a delay. To open the main closing body is first by means of a Solenoid coil opens an auxiliary valve and thus the pressure acting on the piston in the closing direction rapidly degraded, so that consequently the pressure prevailing in the inflow space of the valve affects the closing body moves quickly to the open position.
Ferner ist aus der deutschen Patentschrift 1 021 723 eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Gattung bekanntgeworden, bei welcher der Hauptsteuerschieber verzögert in Schließstellung geht, sobald der Vorsteuerschieber die die Druckfeder ent- <ύ haltende Kammer gegenüber dem drucklosen Raum sperrt. In der Sperrstcllung des Vorsteuerschiebers kann das durch das Drosselorgan in die Federkammer gelangende Druckmittel hier einen Druck aufbauen, der, unterstützt durch die Kraft der Druckfeder, den Hauptsteuerschieber in Schließrichtung bewegt. Damit beim Schließen des Hauptsteuerschiebers das von der Pumpe zum drucklosen Raum abströmende Druckmittel allmählich gedrosselt' wird, weist der Schließkörper des Hauptsteuerschiebers Drosselnden od. dgl. auf. Bei dieser bekannten Steuereinrichtung ist lediglich für die Schließbewegung des Hauptstcucrschiebcrr. eine Verzögerung vorgesehen, während dessen ÖITiningsbewegung abhängig von der Bewegung des Vorsteuerschiebers n0 schnell erfolgen kann. Dies ist der Fall, wenn vom Arbeitsgerät bei einem Hubvorgang eine sehr starke Rückführung ausgeht. Durch diese starke Rückführung wird der eingeleitete Hubvorgang zu früh unterbrochen, nämlich bevor der eingestellte Sollwert wieder erreicht ist. Um aber wieder auf den eingestellten Sollwert zu kommen, wird der Hubvorgang anschließend selbsttätig fortgesetzt, jedoch wiederum durch die starke Rückführung unterbrochen. Diese Vorgänge wiederholen sicli so oft, bis schließlich die Abweichung vom eingestellten Sollwert vollständig behoben ist. Durch diese Unterbrechungen wird jeder Hubvorgang in mehrere einzelne Hubvorgänge zerlegt, und es entstehen Schwingungen, welche harte Stöße auf den Kraftheher, die Geräteanbauvorrichtung und das Arbeitsgerät ausüben.Furthermore, from the German patent specification 1 021 723 a control device of the type mentioned has become known in which the main control slide goes into the closed position with a delay as soon as the pilot slide blocks the chamber containing the compression spring from the unpressurized space. In the blocking position of the pilot valve, the pressure medium reaching the spring chamber through the throttle element can build up a pressure which, supported by the force of the compression spring, moves the main control valve in the closing direction. So that when the main control slide is closed, the pressure medium flowing from the pump to the pressureless space is gradually throttled, the closing body of the main control slide has throttling devices or the like. In this known control device is only for the closing movement of the Hauptstcucrschiebcrr. a delay is provided during which the ÖITiningsbewegung can take place quickly depending on the movement of the pilot valve n 0. This is the case when the working device emits a very strong feedback during a lifting process. As a result of this strong feedback, the initiated lifting process is interrupted too early, namely before the setpoint value is reached again. However, in order to get back to the set target value, the lifting process is then automatically continued, but again interrupted by the strong feedback. These processes are repeated until the deviation from the setpoint is completely eliminated. As a result of these interruptions, each lifting process is broken down into several individual lifting processes, and vibrations occur which exert hard impacts on the power lifter, the implement attachment device and the implement.
Es liegt die Aufgabe vor, eine Steuereinrichtung der genannten Art in der Weise zu verbessern, daß auch bei einer vom Arbeitsgerät ausgeübten starken Rückführung eine vorzeitige Unterbrechung des eingeleiteten Hubvorganges mit Sicherheit vermieden wird.The object is to improve a control device of the type mentioned in such a way that a premature interruption of the initiated one even in the case of a strong repatriation exercised by the implement Lifting process is avoided with certainty.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Federkammer und dem Vorsteuerschieber eine Drosselbohrung vorgesehen ist, daß der Hauptsteuerschieber an seinem der Druckfeder abgewandten Ende einen zylindrischen Zapfen aufweist, der in einem kegeligen Schließkörper ausläuft, daß der kegelige Sitz des Schließkörpers mit einem zylindrischen Kragen zur Aufnahme des zylindrischen Zapfens versehen ist und daß der Durchmesser des zylindrischen Zapfens kleiner ist als der Innendurchmesser des Kragens.The object is achieved according to the invention in that between the spring chamber and the pilot valve a throttle bore is provided that the main control slide at its the compression spring opposite end has a cylindrical pin which terminates in a conical closing body, that the tapered seat of the closing body with a cylindrical collar for receiving the cylindrical pin is provided and that the diameter of the cylindrical pin is smaller than the inside diameter of the collar.
Der Hauptsteuerschieber muß beim örTnungsvorgang das in der Federkammer vorhandene Druckmittel durch das Drosselorgan zum drucklosen Raum hin verdrängen, so daß sich ein verzögerter öffnungsvorgang ergibt. Ferner wird durch den beim Öffnungsvorgang kürzer werdenden Ringspalt zwischen dem zylindrischen Zapfen und dem Kragen ein allmählich größer werdender Querschnitt freigegeben, so daß eine ruckartige Verbindung der Druckmittelquelle mit dem" drucklosen Raum vermieden wird. Durch diese Maßnahme wird in Verbindung mit dem verzögerten Schließvorgang des Hauptsteuerschiebers erreicht, daß die Summe der Schließ- und Öffnungszeiten des Hauptsteuerschiebers größer ist als die Dauer einer der Unterbrechungen eines Hubvorganges.The main control spool must use the pressure medium present in the spring chamber during the opening process displace through the throttle member to the pressureless space, so that a delayed opening process results. Furthermore, the ring gap between a gradually increasing cross-section is released to the cylindrical pin and the collar, so that a jerky connection between the pressure medium source and the "unpressurized space" is avoided will. This measure, in conjunction with the delayed closing process of the Main control spool achieves that the sum of the closing and opening times of the main control spool is greater than the duration of one of the interruptions in a lifting process.
In Ausgestaltung des Gegenstands nach Anspruch 1 ist der Hauptsteuerschieber von seinen beiden Stirnseiten her mit je einer Längsbohrung versehen, welche durch je eine Drosselbohrung mit einem Ringraum im Hauptsteuerschieber in Verbindung stehen, wobei der Ringraum ständig durch eine Leitung mit dem Vorsteuerschieber verbunden ist.In an embodiment of the object according to claim 1, the main control slide is of his both end faces each provided with a longitudinal bore, which each with a throttle bore with an annulus in the main spool are in communication, the annulus constantly through a line is connected to the pilot valve.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing, for example.
Die Steuereinrichtung 1 hat in ihrem Gehäuse 2 einen Vorsteuerschieber 3, der in einer Längsbohrung 4 des Gehäuses 2 geführt ist. Am Vorsteuerschieber 3 greift eine Feder 5 an, die jeweils für dessen Rückstellung in die gezeigte Neutralstcllung sorgt. Im Gehäuse 2 ist ferner eine Längsbohrung 6 vorgesehen, in der sich ein Hauptstciicrschieber 7 befindet. An der linken Stirnfläche des Hauptsteuerschieben 7 greift eine Druckfeder 8 an, welche in einer Kammer 9 untergebracht ist. Das der Druckfeder 8 gegenüberliegende Ende des Hauptsteticrschicbcrs 7 weist einen zylindrischen Zapfen 10 auf. der in einem kegeligen Schließkörper 11 ausläuft. Der Schlicßkörper 11 hat einen kegeligen Sitz 12, der mit einem Kragen 13 zur Aufnahme des Zapfens 10 verschen ist. Dabei ist der Innendurchmesser des Kragens 13 so bemessen, daß der Zapfen 10 in diesen mit Spiel hineinpaßt. An eine Quer-The control device 1 has a pilot slide 3 in its housing 2, which is in a longitudinal bore 4 of the housing 2 is performed. At the pilot valve 3 engages a spring 5, each for its return to the neutral position shown cares. In the housing 2, a longitudinal bore 6 is also provided, in which a Hauptstciicrschieber 7 is located. A compression spring 8 acts on the left end face of the main control slide 7, which is housed in a chamber 9. The end of the Hauptsteticrschicbcrs opposite the compression spring 8 7 has a cylindrical pin 10. which expires in a conical closing body 11. The Schlicßkörper 11 has a tapered seat 12 with a collar 13 for receiving the Pin 10 is given away. The inner diameter of the collar 13 is dimensioned so that the pin 10 fits into this one with play. To a cross
bohrung 14 im Gehäuse 2 ist mittels einer LeitungBore 14 in the housing 2 is by means of a line
15 die zur Druckmiuelversorgung dienende Pumpe15 the pump used to supply the pressure medium
16 angeschlossen. Die Rührung 14 steht über ein Rückschlagventil 17 und eine Leitung 18 mit dem Hubzylinder 19 des Krafthebers in Verbindung. Außerdem besteht bei der gezeigten Offenstellung i'es Hauptsteuerschiebers 7 eine Verbindung zwischen der Querhohrung 14 sowie einer Querbohrung 20, und zwar durch Kanäle 21 und den Ventilsitz 12, 13. Die Querbohrung 20 ist einerseits durch eine Leitung 22 an den Druekmittelvorratsbehälter 23 und andererseits an den Vorsteuerschieber 3 angeschlossen. Eine Querbohrung 24 verbindet den Vorsteuerschieber 3 mit einer Längsbohrung 25, die durch die Leitung 18 mit dem Hubzylinder 19 in Verbindung steht. In der Längsbohrung 25 befindet sich ein Abström-Drosselorgan 26. ber Hauptsteuerschieber 7 ist mit Längsbohrungen 27 bzw. 28 versehen, die durch je eine Drosselbohrung 29 bzw. 30 mit einem Ringraum 31 irn Hauptsteuerschieber 7 verbunden sind. Der Ringraum 31 steht durch eine Querbohrung 32 mit dem Vorsteuerschieber 3 in Verbindung. Ein in der Längsbohrung 4 zwischen der linken Stirnseite des Vorsteuerschiebers 3 und einer in das Gehäuse 2 eingesetzten Verschlußschraube 33 befindlicher Raum 34 ist mittels, einer Bohrung 35 an einen drucklosen Raum angeschlossen. 16 connected. The agitation 14 is about a Check valve 17 and a line 18 with the lifting cylinder 19 of the power lift in connection. In addition, in the shown open position i'es main control slide 7 there is a connection between the transverse bore 14 and a transverse bore 20, through channels 21 and the valve seat 12, 13. The transverse bore 20 is on the one hand through a line 22 to the pressure medium reservoir 23 and on the other hand connected to the pilot valve 3. A transverse bore 24 connects the pilot valve 3 with a longitudinal bore 25, which through the line 18 with the lifting cylinder 19 in Connection. In the longitudinal bore 25 there is an outflow throttle member 26 via the main control slide 7 is provided with longitudinal bores 27 and 28, which each pass through a throttle bore 29 and 30, respectively are connected to an annular space 31 in the main control slide 7. The annular space 31 is through a Cross bore 32 with the pilot valve 3 in connection. One in the longitudinal bore 4 between the left end of the pilot valve 3 and a screw plug inserted into the housing 2 The space 34 located 33 is connected to a pressureless space by means of a bore 35.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Steuereinrichtung ist wie folgt: Bei der gezeigten Neutralstellung dec Vorsteuerschiebers 3 sperrt dieser die Querbohrungen 20, 24, so daß vom Hubzylinder 19 kein Druckmittel zum Vorratsbehälter 23 abströmen kann. Die Querbohrung 32 steht über die linke Steuerkante des Steuerschiebers 3 mit dem Raum 34 in Verbindung. Das von der Pumpe 16 geförderte Druckmittel strömt durch die Leitung 15 und die Kanäle 21 sowie durch den Ventilsitz 12, 13 in die Querbohruns 20 und von hier durch die Leitung 22 zurück zum Vorratsbehälter 23. Der auf die schließkorperseitige Fläche des Hauptsteuerscrnebers 7 wirkende Staudruck ist größer als die Kraft der Druckfeder 8, se daß der Hauptstcuerschieber 7 in der gezeigten Stellung gehalten wird. Das in dieser Stell'ing des Hauptsteuerschiebers 7 durch die Drosselbohrung 30 und die Längsbohrung 27 in den Ringraum 31 gelangende Druckmittel strömt durch die Querbohrung 32 in den Raum 34 und von hier durch die Bohrung 35 zum drucklosen Raum ab.The operation of the control device described is as follows: In the shown neutral position de c pilot spool 3 of these blocks the transverse bores 20, 24, so that no pressure medium can flow to the reservoir 23 from the lifting cylinder 19th The transverse bore 32 is connected to the space 34 via the left control edge of the control slide 3. The pressure medium conveyed by the pump 16 flows through the line 15 and the channels 21 and through the valve seat 12, 13 into the transverse bores 20 and from here through the line 22 back to the reservoir 23 greater than the force of the compression spring 8, see that the Hauptstcuerschieber 7 is held in the position shown. The pressure medium reaching this position of the main control slide 7 through the throttle bore 30 and the longitudinal bore 27 into the annular space 31 flows through the transverse bore 32 into the space 34 and from here through the bore 35 to the unpressurized space.
Wird nun der Vorstcue.rschieber 3 von »Neutral« nach links auf »Heben« verstell», so wird von diesem die Querbohrung 32 gegenüber dem drucklosen Raum gesperrt. Das im Hauptsteuerschieber 7 durch die Drossclbohrung 30 und die Längsbohrung 27 in den Ringraum 31 gelangende Druckmittel strömt nun durch die Drossclbohriing 29 in die Längsbohrung 28 und in die Kammer 9. Hier baut sich folglich ein Druck auf, der, unterstützt durch die Kraft der Druckfeder H, den Hauptsteuerschieber 7 verzögert nach rechts verschiebt. Sobald hierbei der Zapfen 10 den Kragen 13 erreicht, verbleibt zwischen diesem und dem Zapfe·! ein sich durch das Verschieben verlängernder Ringspalt. Durch diesen Ringspalt wird der Druekmittclstrom kontinuierlich gedrosselt, bis der Zapfen 10 seinen Sitz 12 erreicht hat. Damit f,-ist die Schließstellung des Hauptsteuerschiebers erreicht. Das von der Pumpe 16 geförderte Druckmittel gelangt nun durch die Querbohrung 14, das Rückschlagventil 17 und Leitung 18 in den Hubzylinder 19.If the Vorstcue.rschieber 3 is now from "neutral" to the left to "lift" adjusted, the transverse bore 32 is blocked by this against the pressureless space. The pressure medium arriving in the main control slide 7 through the throttle bore 30 and the longitudinal bore 27 into the annular space 31 now flows through the throttle bore 29 into the longitudinal bore 28 and into the chamber 9 H, the main control spool 7 moves delayed to the right. As soon as the pin 10 reaches the collar 13, remains between this and the pin ·! an annular gap that is lengthened by the movement. The pressure flow is continuously throttled through this annular gap until the pin 10 has reached its seat 12. So that f, - the closed position of the main control spool is reached. The pressure medium conveyed by the pump 16 now passes through the transverse bore 14, the check valve 17 and line 18 into the lifting cylinder 19.
Verschiebt man nun den Vorsteuerschieber S von »Heben« nach rechts auf ;>Neutral« oder aiii ,>Senken«, so stellt dieser die Verbindung der Querbohrung 32 mit dem drucklosen Raum wieder her. Hierdurch bricht auch der Druck in der Kammer 9 zusammen. Der auf den SchlieBkörper 11 wirkende Pumpendruck verschiebt somit den Hauptsteuerschieber 7 nach links, wobei das in der Kammer 9 befindliche Druckmittel langsam durch die Drosselbohrung 29 in den Ringraum 31 und von hier zum drucklosen Raum verdrängt wird. Hierdurch wird ein verzögertes Öffnen des Hauptsteuerschiebers erreicht. Durch den beirr Öffnungsvorgang kurzer werdenden Ringspalt zwischen dem zylindrischen Zapfen 10 und dem Kragen 13 nimmt der freie Querschnitt zum Abströmen des Druckmittels allmählich zu. Hat schließlich der Hauptsteuerschieber r.eine gezeigte linke Endlage wieder erreicht, so gibt der Schließkörper 11 einen Querschnitt frei, der groß genug ist, die gesamte von der Pumpe 16 gelieferte bruckmittelmenge zum Vorratsbehälter 23 abströmen zu lassen.If the pilot valve S is now shifted from "lifting" to the right;> neutral "or aiii," lowering ", this re-establishes the connection between the transverse bore 32 and the unpressurized space. This also causes the pressure in the chamber 9 to collapse. The pump pressure acting on the closing body 11 thus moves the main control slide 7 to the left, the pressure medium in the chamber 9 being slowly displaced through the throttle bore 29 into the annular space 31 and from here to the unpressurized space. This results in a delayed opening of the main control slide. Due to the ring gap between the cylindrical pin 10 and the collar 13, which becomes shorter during the opening process, the free cross section for the outflow of the pressure medium gradually increases. When the main control slide r . Has finally reached a shown left end position again, the closing body 11 releases a cross-section that is large enough to allow the entire amount of hydraulic fluid supplied by the pump 16 to flow off to the reservoir 23.
Es sei noch erwähnt, daß das Absiröm-Drosselorgan 26 beim Verstellen des Vorsteuerschiebers 3 auf »Senken« dafür sorgt, daß ein konstantes Abströmen des Druckmittels aus dem Hubzylinder 19 unabhängig von dem hier herrschenden Druck erfolgt. It should also be mentioned that the Absiröm throttle member 26 when adjusting the pilot valve 3 on "lowering" ensures that a constant outflow of the pressure medium from the lifting cylinder 19 takes place regardless of the pressure prevailing here.
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