DE2221189C2

DE2221189C2 - Vorrichtung zum Steuern eines Arbeitsgerätes

Info

Publication number: DE2221189C2
Application number: DE19722221189
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7613 Hausach Pusch
Original assignee: ERWIN HENGSTLER FABRIK HYDRAULISCHER HEBEZEUGE 7613 HAUSACH DE
Current assignee: ERWIN HENGSTLER FABRIK HYDRAULISCHER HEBEZEUGE 7613 HAUSACH DE
Priority date: 1972-04-29
Filing date: 1972-04-29
Publication date: 1984-10-25
Also published as: DE2221189A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkolbeneinheit,

j-;. vorzugsweise zur Verwendung bei einer Vorrichtung

?*{ zum Steuern eines Arbeitsgerätes zur Bodenbearbei-

fv^ tung zwischen im Abstand in Reihen wachsenden Pflan-

%l zen, insbesondere Weinreben und Obstbäume mit zwei

j!) doppeltwirkenden Zylinderkolbeneinheiten, die über ei-

j^j nen Mengenteiler an eine Druckversorgungsanlage an-

?■; geschlossen sind und denen über Fühler betätigbare

f$ Umsteuerventile vorgeschaltet sind, durch die üas Ar-

ψ:¹ beitsgerät mit Abstand an den einzelnen Pflanzen, diese

teilweise umfahrend, vorbeigeführt wird, wobei jede Zy-

li.j linderkolbeneinheit eine durch den Kolben geführte, die

f{.:_: Zylinderräume verbindende Leitung mit einem Ventil

i, aufweist, das den Durchfluß eines Arbeitsmittels in bei-

den Richtungen sperren kann, und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist die im Bereich der Endlagen des Kolbens durch Anschläge das Ventil selbsttätig öffnet und zwar derart, daß das Arbeitsmittel den Kolben in Richtung zur Endlagenseite hin durchströmen kann und in entgegengesetzter Richtung das Ventil ein Durchströmen verhindert und die Kolbenstange durch den Kolben hindurchgeführt ist.

Solche Geräte müssen häufig an die Zugmaschine angebaut und wieder abgebaut werden. Außerdem erfolgt die Verwendung an steilen Hängen, so daß ein möglichst geringes Konstruktionsgewicht angestrebt wird.

Zur Energieeinsparung und möglichst geringer Erwärmung des Hydrauliköls ist es aus den US-PS 2502 007 und 31 82 563 bekannt, die beiden Druckräume des Arbeitszylinders in den Endlagen über ein im Kolben eingebautes in den Endlagen geöffnetes Ventil zu verbinden, um so, wenn keine Kraftwirkung des Zylinders verlangt wird, das Hydrauliköl bei geringem Druck durchströmen zu lassen. Der Einbau eines oder mehrerer Ventile im Kolben erfordert einen entsprechenden Freiraum zwischen Kolbenstange und Zylinderwand, so daß die Arbeitszylinder einen relativ großen Durchmesser aufweisen müssen, was ein hohes Konstruktionsgewicht bedingt. Wegen der erforderlichen Knicksicherheit bei relativ großem Arbeitshub muß auch der Durchmesser der Kolbenstange entsprechend groß gewählt werden.

Aus der US-PS 32 28 632 ist es zwar bekannt, bei relativ kleinem Durchmesser ein Ventil in der Kolbenstange anzuordnen. Zur Ventilsteuerung ist aber hier eine besondere koaxiale Steuerstange erforderlich, eine selbsttätige Öffnung des Ventils in den Endlagen ist nicht vorgesehen.

Schließlich ist aus der Zeitschrift »ölhydraulik und Pneumatik 1959«, Seite 242 die gleichzeitige Druckölversorgung zweier Arbeitszylinder über einen Mengenregler und ein Steuerventil bekannt. Durch die Anordnung zweier Drosseln wird hier eifi möglichst exakter Gleichlauf der Kolbenstangen beim Ein- und Ausfahren angestrebt. Für die unabhängige Bearbeitung der Streifenränder ist eine derartige Mengenreglung nicht geeignet.

In Vermeidung der geschilderten Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zylinderkolbeneinheit der eingangs genannten Art zu verbessern, daß bei einem einfachen Aufbau eine billige Herstellung möglich wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Leitung im Kolbenbereich zentrisch durch die Kolbenstange geführt und in mindestens eine QuerLohrung mündet, um die Zylinderräume miteinander zu verbinden und daß das Ventil als Kugelventil mit zwei Ventilsitzen ausgebildet ist, daß der eine Ventilsitz aus einer Verengung der Leitung und der andere Ventilsitz aus einer die Stirnseite einer zentrisch aufgebohrten, einen Teil der Leitung bildenden Schraube besteht, die zentrisch in die Kolbenstange eingeschraubt ist, daß als Steuervorrichtung Stößel in den beidseits der Ventilkugel verlaufenden Teilen der Leitung und Steuerelemente vorgesehen sind, welche die Stößel in bestimmten Stellungen des Kolbens betätigen und daß die Steuerelemente aus beidseits des Kolbens auf der Kolbenstange geführten Ringen mit durch Queröffnungen der Kolbenstange verlaufenden Steuerkörpern gebildet sind, die in Achsrichtung der Kolbenstange in den Queröffnungen bewegbar sind und daß die Stößel und die Steuerkörper aus hohlen und geschlitzten Stiften bestehen.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen kann bei einfachem Aufbau ein geringes Konsiruktionsgewicht bei kleinen Abmessungen erreicht werden. Trotzdem hat die Kolbenstange eine ausreichende Knickfestigkeit, so daß die auftretenden Bearbeitungsgeräte und Stöße gut aufgenommen werden. Der häufige An- und Abbau an der Zugmaschine ist durch das erreichte geringe Konstruktionsgewicht mit geringem Aufwand möglich.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Steuern eines Arbeitsgerätes zur Bodenbearbeitung zwischen Pflanzen, insbesondere Weinstöcken, näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schaltplan der Vorrichtung und

Fig.2 die zur Vorrichtung gehörende doppeltwirkende Zylinderkolbeneinheit

Eine Vorrichtung zum Steuern eines Arbeitsgerätes zur Bodenbearbeitung zwischen Pflanzen, insbesondere Weinstöcken, besteht aus zwei doppeltwirkenden Zylinderkolbeneinheiten 1, aus jeweils einem, jeder Zylinderkolbeneinheit 1 zugeordneten Umsteuerventil 2, einem Mengenteiler 3 und einer Druckversorgungsaniage 4. Die genannten Baueinheiten 1 bis 4 sind untereinander durch in der F i g. 1 dargestellte Leitungen verbunden, aus einem Tank 5 wird als Arbeitsmittel Öi von der Druckversorgungsanlage 4 abgesaugt, das Öl läuft, nachdem es durch die Baueinheiten 1 bis 4 gefördert ist, durch eine Rückleitung 6 wieder in den Tank 5 zurück. Jeder Zylinderkolbeneinheit 1 ist eine nicht dargestellte Pflugschar zugeordnet und jedes Umsteuerveiitil 2 wird von einem nicht dargestellten Fühler betätigt Die genannten Baueinheiten 1 bis 6 sind mit dem nicht dargestellten, an sich bekannten Arbeitsgerät verbunden, an dem Arbeitsgerät sind seitlich die Pflugscharen und die Fühler angelenkt.

Jede Zylinderkolbeneinheit 1 besteht aus einem Zylindergehäuse 7, einem Kolben 8 und einer Kolbenstange 9. Diese ist durch den Kolben 8 hindurchgeführt, der als kreisringförmiges Zylinderstück auf die Kolbenstange 9 aufgeschrumpft ist. Sowohl das Zylindergehäuse 7 als auch die Kolbenstange 9 sind an ihren Enden mit Gelenkteilen 10 bzw. 11 versehen, die zur Verbindung mit dem Körper des Arbeitsgerätes bzw. mit dein nicht dargestellten Pflugkörper dienen. Das Zylindergehäuse 7 ist mehrteilig ausgebildet, etwa im Bereich der stirnseitigen Enden des Zylindergehäuses 7 sind Anschlußstutzen 12 und 13 vorgesehen, die zur Verbindung mit den Anschlußstutzen 14 bzw. 15 der Umsteuerventile 2 dienen. Der Anschlußstutzen 12 ist mit dem einen Zylinderraum 16 und der Anschlußstu'zen 13 mit dem anderen Zylinderraum 17 verbunden. Der Kolben 8 ist gegenüber dem Zylindergehäuse 7 durch eine Gleitdichtung 18 abgedichtet, weitere Dichtungen 19 dienen zum Abdichten der vom Zylindergehäuse 7 geführten Kolbenstange 9 und eine Dichtung 20 dichtet zwei miteinander verbundene Teile des mehrteiligen Zylindergehäuses 7 gegeneinander ab.

Im Bereich des Kolbens 8 verläuft durch die Kolbenstange 9 eine Leitung 21, die über eine Queröffnung 22 in der Kolbenstange 9 in den Zylinderraum 17 mündet und diesen somit mit dem Zylinderraum 16 auf der anderen Seite des Kolbens 8 verbindet. Die Leitung 21 verläuft zentrisch durch die Kolbenstange 9, zum Zylinderraum 17 hin weist sie eine Verengung 23 auf und sie ist zum Zylinderraum 16 hin durch eine zentrische Bohrung 25 in einer Schraube 24 gebildet, die in das Koibenzentrum eingeschraubt ist. Ms Schraube 24 ist eine Innensechskantschraube vorgesehen. In der Leitung 21 ist ein als Kugelventil ausgebildetes Ventil 26 vorgesehen, für dessen Kugel 27 zwei Ventilsitze vorhanden sind. Der eine Ventilsitz 28 wird durch die Mündung der Verengung 23 und der andere Ventilsitz 29 wird durch die Mündung der Bohrung 25 in der Schraube 24 gebildet

Für das Ventil 26 ist eine Steuervorrichtung angeordnet, die aus beidseits der Ventilkugei 27 angeordneten Stößeln 30 und 31 und aus die Stößel 30 und 31 betätigenden Steuerelementen 32 und 33 besteht. Die Stößel 30 und 31 sind leicht gleitbar in einer einen Teil der Leitung 21 bildenden Bohrung 34 bzw. in der Bohrung 25 der Schraube 24 angeordnet Sie bestehen aus hohlen und geschlitzten Stiften, die als Normteile käuflich sind. Die Steuerelemente 32 und 33 sind aus beidseits des

!5 Kolbens 8 auf der Kolbenstange 9 geführten Ringen 35 und Steuerkörpern 36 gebildet der Steuerkörper 36 des Steuerelementes 32 ist in der Queröffnung 22 in Achsrichtung der Kolbenstange 9 bewegbar, der Steuerkörper 36 des Steuerelementes 33 ist in einer entsprechend ausgebilde*en Queröffnung 22' ebenfalls in Achsrichtung der Kolbenstange 9 bewegbar ;iie über den Kolben S in den Zyiinderraum 16 hineinragt.

Hier ist die Kolbenstange 9 in axialer Richtung angesenkt um den Kopf der Schraube 24 in das Kolbenzentrum einschrauben zu können. Die Steuerkörper 36 bestehen ebenfalls wie die Stößel 30 und 31 aus hohlen und geschlitzten Stiften, die gegebenenfalls ebenfalls wie die Stößel 30 und 31 in entsprechenden Längen abgeschnitten sind. Die Queröffnungen 22 und 22' bestehen aus Schlitzen, deren Längserstreckung in Richtung der Achse der Kolbenstange 9 größer ist als in der dazu senkrechten Richtung, es können aber auch Bohrungen mit kreisförmigem Querschnitt vorgesehen sein.
Für die Endstellungen des Kolbens 8 sind in den Stirn-Seiten des Zylindergehäuses 7 Anschläge 37 und 38 vorgesehen, an denen die Rip.ge 35 in den Endstellungen des Kolbens 8 zur Anlage kommen. Der von den Steuerkörpern 36 in den Queröffnungen 22 bzw. 22' zurücklegbare Weg ist kleiner als der Abstand der beiden Ver tilsitze 28 und 29, so daß die Kugel 27 nicht von den Stößeln 30 und 31 auf die jeweils gegenüberliegenden Ventilsitze 29 ozw. 28 gedrückt werden kann, wenn die Stößel 30 und 31 unter Wirkung der zugeordneten Steu.erkörper 36 bewegt werden.

Die Umsteuerventile 2 sind so ausgebildet, daß in der einen Stellung die Anschlußstutzen 14 und 15 mit den Anschlußstutzen 39 bzw. 40 verbunden sind, so daß in dieser Stellung von der Druckversorgungsanlage 4 über den Mengenteiler 3 den Anschlußstutzen 13 der Zylinderkolbeneinheiten 1 das Arbeitsmittel zugeführt wird, und in der anderen Stellung über den Anschlußstutzen 40 von der Druckversorgungsanlage 4 den Anschlußstutzen 12 der Zylinderkolbeneinheiten 1 das Arbeitsmittel tugeführt wird. Die Betätigung der Umsteuerventile 2 erfolgt über die nicht dargestellten Fühler.

Im Mengenteile.- 3 verlaufen zwei Stromungswege jeweils vom Eingang 41 zu einem der Ausgänge 42 bzw. 43. In den Strömungswegen sind jeweils Drosselstellen angeordnet.

Die Druckversorgungsanlage 4 besteht aus einem Fiüter 44, einer Pumpe 45, einem Steuergerät 46 zum Ein- und Ausschalten der Vorrichtung und einem Sicherheitsventil 47, das in der Verbindung zwischen der Pumpe 45 und dem Steuergerät 46 angeordnet ist und beim Ansprechen das A^rbeitsmittel unmittelbar über die Rückleitung 6 in den Tank 5 fördert. Das Steuergerät 46 hat zv/ei Ausgänge 48 und 49, von denen der Ausgang 48 zur Förderung des Arbeitsmittels zu den Zylinderkol-

beneinheiten 1 und der Ausgang 49 zur Förderung des Arbeitsmittels /u weiteren, nicht dargestellten Verbrauchern dient.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Bei Einschaltung der Verbindung von der Pumpe 45 /um "> Ausgang 48 des Steuergerätes 46 wird ein Arbcitsmitlclstrom zum Mengenteiler 3 gefördert. Dieser teilt den Arbeitsmittelstrom in zwei gleiche Teile, die über die Ausgange 42 und 43 den beiden Umsteuerventilen 2 über deren Anschlußstutzen 40 zugeführt weiden, in Wenn der nicht dargestellte Fühler das Unisteuerventil 2 so einstellt, daß dessen Anschlußstutzen 40 mit dem Anschlußstutzen 15 verbunden is", wird das Arbeitsmittel dem Anschlußsiutzcn 13 der Zylinderkolbeneinheit 1 zugeführt, so daß deren Zylinderraum 17 beaufschlagt r> wird. Die Vcntilkugel 27 wird nun unter Wirkung des anströmenden Arbeitsmittels auf ihren Ventilsitz 29 gedrückt, so daß der Kolben 8 in Richtung auf das durch

häuses 7 geschoben wird. Das im Zylinderraum 16 be- >o findliche Arbeitsmittel wird über den Anschliißstutzen 12 verdrängt und in den Tank 5 zurückgefördert. Bis zum Erreichen des Anschlages 37 ist somit ein kontinuierlicher Arbeitsmittelstrom vorhanden. Beim Erreichen des Anschlages 37 durch den Ring 35 des Steuerelemen- v> tes 33 wird über dessen Steuerkörper 36 und den Stößel 31 die Kugel 27 von ihrem Ventilsitz 29 abgehoben, so daß ein Teil des zugeführten Arbeitsmittels vom Zylinderraum 17 in den Zylinderraum 16 fließen kann, so daß weiterhin ein Durchfloß des Arbeitsmittels gewährlei- jo stet ist. Dabei wirken die Stößel 30 und 31 als Drosseln, so daß dennoch im Zylinderraum 17 der erforderliche Arbeitsdruck zur Betätigung des nicht dargestellten Pflugkörpers aufgebaut werden kann. Wird nun unter Wirkung des Fühlers das Umsteuerventil 2 in seine J5 zweite Stellung gebracht, so daß dessen Anschlußstutzen 40 mit dem Anschlußstutzen 14 verbunden wird, so wird das Arbeitsmittel über den Anschlußstutzen 12 dem Zylinderraum 16 der Zylinderkolbeneinheit 1 zugeführt, so daß der Kolben 8 in Richtung auf den Anschlag ad 3? verschoben wird, die Arbeitsweise der Vorrichtung erfolgt nun analog der oben beschriebenen Arbeitsweise, so daß auch in dieser Bewegungsrichtung des Kolbens 8 ein Durchfluß des Arbeitsmittels gewährleistet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

50

M)

Claims

Patentanspruch:

Zylinderkolbeneinheit, vorzugsweise zur Verwendung bei einer Vorrichtung zum Steuern eines Arbeitsgerätes zur Bodenbearbeitung zwischen im Abstand in Reihen wachsenden Pflanzen, insbesondere Weinreben und Obstbäume, mit zwei doppeltwirkenden Zylinderkolbeneinheiten, die über einen Mengenteiler an eine Druckversorgungsanlage an- ι ο geschlossen sind und denen über Fühler betätigbare Umsteuerventile vorgeschaltet sind, durch die das Arbeitsgerät mit Abstand an den einzelnen Pflanzen, diese teilweise umfahrend, vorbeigeführt wird, wobei jede Zylinderkolbeneinheit eine durch den KoI-ben geführte, die Zylinderräume verbindende Leitung mit einem Ventil aufweist, das den Durchfluß eines Arbeitsmittels in beiden Richtungen sperren kann, und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die im Bereich der Endlagen des Kolbens durch Anschlage das Ventil selbsttätig öffnet und zwar derart, daß das Arbeitsmittel den Kolben in Richtung zur Endlagenseite hin durchströmen kann und in entgegengesetzter Richtung das Ventil ein Durchströmen verhindert und die Kolbenstange durch den Kolben hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (21) im Kolbenbereich zentrisch durch die Kolbenstange (9) geführt und in mindestens eine Querbohrung (22, 22') mündet, um die Zylinderräume (16, 17) miteinander zu verbinden und daß das Ventil (26) als Kugelventil mit zwei Ventilsitzen (2i, 29) ausgebildet ist, daß der eine Ventilsitz (28) aus einer Verengifg (23) der Leitung (21) und der andere Ventilsitz (29) aus einer die Stirnseite einer zentrisch aufgebe ^:?rten, einen Teil der Leitung (21) bildenden Schraube (24) besteht, die zentrisch in die Kolbenstange (9) eingeschraubt ist, daß als Steuervorrichtung Stößel (30, 31) in den beidseits der Ventilkugel (27) verlaufenden Teilen der Leitung (21) und Steuerelemente (32,33) vorgesehen sind, welche die Stößel (30,31) in bestimmten Stellungen des Kolbens (8) betätigen und daß die Steuerelemente (32,33) aus beidseits des Kolbens (8) auf der Kolbenstange (9) geführten Ringen (35) mit durch Queröffnungen (22, 22') der Kolbenstange (9) verlaufenden Steuerkörpern (36) gebildet sind, die in Achsrichtung der Kolbenstange (9) in den Queröffnungen (22, 22') bewegbar sind und daß die Stößel (30, 31) und die Steuerkörper (36) aus hohlen und geschlitzten Stiften bestehen.