DE3133651A1 - Hydraulic control arrangement for regulating the position and/or pull for implements attached to agricultural machines - Google Patents

Abstract

A hydraulic control arrangement (10) for regulating the position and/or pull of a plough coupled to a farm tractor via a lifting gear is proposed in which a regulating valve (11) is hydraulically activated via two full bridges (46, 47) lying downstream from a mixing valve (48). Allocated to the control spool (41) of the regulating valve (11) are two outer servo pistons (73, 73'), activated by the position-regulating circuit (46), and two inner servo pistons (78, 78'), activated by the pull-regulating circuit (47), of which the former (73, 73') have a larger, effective pressure area and can be uncoupled from the latter (78, 78') by the maximum control-spool stroke (88). Thus conflicting requirements can be fulfilled in a simple manner by the control arrangement working through high dynamics with optimum time response during pull control and with optimum stability and high adjusting accuracy during position control as a result of suitable damping. <IMAGE>

Description

Hydraulische Steuereinrichtung zur Lage- und/oderHydraulic control device for position and / or

Zugkraftregelung für an landwirtschaftliche Maschinen angebaute Arbeitsgeräte Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Steuereinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Steuereinrichtung aus der DE-OS 29 40 403 bekannt, bei der die lage- und/oder zugkraftabhängigen Signale aus dem als Vollbrücke ausgeführten'Steuerkreis auf ein und denselben Stellkolben am Regelventil wirken.Draft control for implements attached to agricultural machines PRIOR ART The invention is based on a hydraulic control device according to the genre of the main claim. It is such a control device from DE-OS 29 40 403 known, in which the position- and / or tensile force-dependent signals from the control circuit designed as a full bridge to one and the same actuating piston act on the control valve.

Diese Steuereinrichtung hat den Nachteil, daß sie den unterschiedlichen Anforderungen in der Praxis nicht gerecht wird. So wird bei Lageregelung eine hohe Auflösung und damit eine große Stellgenauigkeit bei geringer Dynamik gewünscht. Demgegenüber wird bei Zugkraftregelung eine hohe Dynamik bei nicht so hoher Auflösung gebraucht. Durch die Ausbildung eines einzigen Stellkolbens am Regelventil kann die vorbekannte Steuereinrichtung diesen sich entgegenstehenden Anforderungen nicht gerecht werden.This control device has the disadvantage that they are different Does not meet the requirements in practice. So with position control a high Resolution and thus a high level of positioning accuracy with low dynamics are desired. In contrast, with tension control, a high dynamic is achieved with a not so high resolution second hand. The formation of a single actuating piston on the control valve allows the previously known control device does not meet these conflicting requirements satisfy.

Ferner ist aus der DE-AS-29 31 872-eine hydraulische Steuereinrichtung zur Lage- und/oder Zugkraftregelung bekannt, die mit zwei vollen 3rückenschaltungen im Steuerkreis arbeitet, in deren Diagonalen ein Regelventil mit vier Steueran--schlüssen geschaltet ist. Obwohl hier dem Steuerschieber des Regelventils entsprechend den vier Anschlüssen auch vier Stellkolben zugeordnet sind, ist die Verstärkung und die Dynamik bei dieser Steuereinrichtung nicht befriedigend, da Lage- und Zugkrafteinflüsse auf gleich große Stellkolben einwirken. Zudem ist hier nicht erkennbar, wie die Lage- und Zugkrafteinflüsse sich gegenseitig beeinflussen. Weiterhin ist bei dieser Steuereinrichtung von Nachteil, daß für die Sollwertvorgabe für den Zugkraft- und den Lageregelkreis sowie für das Mischventil insgesamt drei voneinander getrennte Geräte notwendig sind.Furthermore, from DE-AS-29 31 872-a hydraulic control device for position and / or traction control known that with two full 3back circuits works in the control circuit with a control valve with four control connections in the diagonals is switched. Although here the control slide of the control valve according to the four connections are also assigned to four actuating pistons, the gain is and the dynamics of this control device are not satisfactory because position and tensile force influences act on actuating pistons of the same size. In addition, it cannot be seen here how the Position and tensile forces influence each other. Furthermore, this is Control device has the disadvantage that for the setpoint specification for the tensile force and the position control loop and a total of three separate ones for the mixing valve Devices are necessary.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße hydraulische Steuereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie den unterschiedlichen Anforderungen in der Praxis hinsichtlich Verstärkung und Dynamik bei Lage-und/oder Zugkraftregelung gerecht wird. Durch die unterschiedliche Verstärkung der Lage- und Zugkraft signale sowie die Entkoppelung dieser Signale ergibt sich für den Lageregelkreis eine optimale Stabilität und Reproduzierbarkeit, während der Zugkraftregelkreis ein optimales Zeitverhalten aufweist. Durch die hinsichtlich Dynamik und Verstärkung verbesserte Steuereinrichtung lassen sich die Sollwertgeber für den Lage- und Zugkraftregelkreis miteinander koppeln, wodurch sie in einem einzigen Gerät zusammengefaßt werden können, was zu einer einfacheren Bauweise führt.Advantages of the Invention The hydraulic control device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage over this that they meet the different requirements in practice with regard to amplification and dynamics in position and / or tension control. Due to the different Amplification of the position and tensile force signals as well as the decoupling of these signals this results in optimal stability and reproducibility for the position control loop, while the traction control loop has an optimal time behavior. Through the regard Dynamics and gain improved control device can be the setpoint generator for the position and tensile force control loop couple with each other, making them in a single Device can be summarized, which leads to a simpler construction.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Steuereinrichtung möglich. Dabei begünstigen die Ausführungsformen gemäß den Ansprüchen 2 bis 4 besonders eine einfache und kompakte Bauweise. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the control device specified in the main claim possible. The embodiments according to claims 2 to 4 are particularly advantageous a simple and compact design. Further advantageous refinements result from the other claims, the description and the drawing.

Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description.

Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung, Figur 2 einen teilweisen Längsschnitt durch das Regelventil nach Figur 1 und die Figur 3, 4 und 5 zweite bis vierte Ausführungsbeispiele mit unterschiedlich geschalteten Gebern in vereinfachter Darstellung. FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the control device, Figure 2 shows a partial longitudinal section through the control valve according to Figure 1 and the Figure 3, 4 and 5 second to fourth embodiments with differently switched Encoders in a simplified representation.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Die Figur 1 zeigt eine hydraulische Steuereinrichtung 10 zur Lage- und/oder Zugkraftregelung für an landwirtschaftliche Maschinen angebaute Arbeitsgeräte, wie sie insbesondere bei einem Ackerschlepper mit über ein Hubwerk angekuppeltem Pflug verwendet wird. Die Steuereinrichtung 10 weist ein 6-Wege-Regelventil 11 auf, das einen P-Anschluß 12, einen R-Anschluß 13, einen A-Anschluß 14, einen 3-Anschluß 15, sowie einen X-Anschluß 16 und einen P-Anschluß 17 aufweist. Description of the exemplary embodiments FIG. 1 shows a hydraulic one Control device 10 for position and / or traction control for an agricultural Working equipment attached to machines, such as those used in particular on an agricultural tractor is used with the plow coupled via a hoist. The control device 10 has a 6-way control valve 11, which has a P port 12, an R port 13, an A connection 14, a 3 connection 15, and an X connection 16 and a P connection 17 has.

Der Zulauf-Anschluß P ist über einen Zulaufkanal 18 mit einer Pumpe 19 verbunden, die Druckmittel aus einem Tank 21 saugt. The inlet connection P is via an inlet channel 18 with a pump 19 connected, which sucks pressure medium from a tank 21.

Der R-Anschluß 13 ist über eine Rücklaufleitung 22 zum Tank 21 entlastet. Der Verbraucher-Anschluß A ist über eine Arbeitsleitung 23, in welche ein entsperrbares Rückschlagventil 24 geschaltet ist, mit dem Eingang eines hydraulischen Servomotors 25 verbunden, der ein nicht gezeichnetes Hubwerk zum Heben und Senken des Pfluges betätigt. Ein Steueranschluß des entsperrbaren Rückschlagventiles 24 steht über einen ersten Steuerkanal 26 mit dem Y-Anschluß 17 in Verbindung. Vom X-Anschluß 16 führt ein zweiter Steuerkanal 27 zu einer zweiten Pumpe 28 für das Steuerdruckmittel. The R connection 13 is relieved of pressure via a return line 22 to the tank 21. The consumer connection A is via a working line 23, in which a releasable Check valve 24 is connected to the input of a hydraulic servo motor 25 connected, the one not shown Hoist for lifting and lowering of the plow operated. A control connection of the pilot operated check valve 24 is in communication with the Y connection 17 via a first control channel 26. From the X connection 16 leads a second control channel 27 to a second pump 28 for the Control pressure medium.

Parallel zum Regelventil 11 ist ein Druckkompensationsventil 29 geschaltet, dessen Eingang über einen zulaufseitigen Kanalabschnitt 31 mit dem Zulaufkanal 18 und dessen Ausgang über einen ablaufseitigen Kanalabschnitt 32 mit der Rucklaufleitung 22 Verbindung haben. Das Steuerglied des Druckkompensationsventils 29 wird auf seiner einen Stirnseite vom Druck im Zulaufkanal 18 beaufschlagt, während auf seine gegenüberliegende Stirnseite die Kraft einer Feder sowie der Druck aus einer Fühlerleitung 33 wirken. Die Fühlerleitung 33 führt über eine erste Hilfsdrossel 34 zu der Arbeitsleitung 23 im Bereich zwischen Regelventil 11 und Rückschlagventil 24, sodaß beim Vorgang Heben der jeweilige Lastdruck des Servomotors 25 am Druckkompensationsventil 29 wirksam werden kann. Ferner ist die Fühlerleitung 33 im Bereich zwischen erster Hilfsdrossel 34 und Druckkompensationsventil 29 über eine Entlastungsleitung 35 mit dem BAnschluß 15 des Regelwegeventils 11 verbunden. Weiterhin hat die Fühlerleitung 33 mit ihrem Abschnitt zwischen der Hilfsdrossel 34 und dem Druckkompensationsventil 29 über einen Hilfskanal 36 sowie eine zweite Hilfsdrossel 37 mit dem zulaufseitigem Kanalabschnitt 31 Verbindung. Vom zuletzt erwähnten Abschnitt der Fühlerleitung 31 führt ferner eine Auslaßleitung 38 über ein 2/2Schaltventil 39 zum Tank 21.A pressure compensation valve 29 is connected in parallel with the control valve 11, its inlet via an inlet-side channel section 31 with the inlet channel 18 and its output via an outlet-side channel section 32 with the return line 22 have a connection. The control member of the pressure compensation valve 29 is on his one end face is acted upon by the pressure in the inlet channel 18, while on its opposite one On the front side, the force of a spring and the pressure from a sensor line 33 act. The sensor line 33 leads via a first auxiliary throttle 34 to the working line 23 in the area between control valve 11 and check valve 24, so that during the process The respective load pressure of the servomotor 25 increases at the pressure compensation valve 29 can take effect. Furthermore, the sensor line 33 is in the area between the first Auxiliary throttle 34 and pressure compensation valve 29 via a relief line 35 connected to the B port 15 of the directional control valve 11. Furthermore, the sensor line has 33 with its section between the auxiliary throttle 34 and the pressure compensation valve 29 via an auxiliary channel 36 and a second auxiliary throttle 37 with the inlet side Channel section 31 connection. From the last mentioned section of the sensor line 31 also leads an outlet line 38 via a 2/2 switching valve 39 to the tank 21.

Das Regelventil 11 hat einen Steuerschieber 41, der in seiner gezeichneten Mittelstellung 42 den B-Anschluß sowie den Y-Anschluß 17 gemeinsam mit dem R-Anschluß 13 verbindet, während er die übrigen Anschlüsse P, A und X hydraulisch blockiert. Bei Auslenkung des Steuerschiebers aus seiner Mittelstellung in eine Hebenstellung 43, werden einerseits die Anschlüsse P mit A sowie andererseits die Anschlüsse Y mit R verbunden, während die Anschlüsse B und X blockiert sind. Bei Auslenkung des Steuerschiebers 41 in Senkenstellung 44, werden die Anschlüsse A und B gemeinsam mit dem Anschluß R verbunden, während andererseits die Anschlüsse X und Y miteinander Verbindung haben. Dabei ist der P-Anschluß blockiert.The control valve 11 has a control slide 41, which is drawn in its Middle position 42 the B connection and the Y connection 17 together with the R connection 13 connects, while he hydraulically blocks the remaining ports P, A and X. When the control slide is deflected from its Middle position in a lifting position 43, the connections P with A on the one hand and on the other hand the Y ports are connected to R, while the B and X ports are blocked. When the control slide 41 is deflected into the lowering position 44, the connections A and B are commonly connected to the terminal R, while on the other hand the terminals X and Y are connected to each other. The P connection is blocked.

Zur hydraulischen Ansteuerung des Regelventils 11 ist ein Steuerkreis 45 vorgesehen, der zwei vollständige hydraulische Brücken 46, 47, ein stromaufwärts von den Brücken liegendes Mischventil 48 sowie einen beiden Brücken zugeordneten Sollwertgeber 49 aufweist. Das Mischventil 48 ist hier als gegenläufig arbeit endes Doppeldrosselventil ausgebildet, dessen Eingang 51 mit der zweiten Pumpe 28 für das Steuerdruckmittel in Verbindung steht. An einem ersten Ausgang 52 des Mischventils 48 ist die erste Brücke 46 angeschlossen, welche der Lageregelung zugeordnet ist.A control circuit is provided for the hydraulic control of the regulating valve 11 45 provided of two complete hydraulic bridges 46, 47, one upstream from the bridges lying mixing valve 48 and assigned to both bridges Has setpoint generator 49. The mixing valve 48 is here as a counter-working end Double throttle valve formed, the input 51 with the second pump 28 for the control pressure medium is in communication. At a first output 52 of the mixing valve 48, the first bridge 46 is connected, which is assigned to the position control.

Entsprechend ist am zweiten Ausgang 53 des Mischventils 48 die zweite Brücke 47 angeschlossen, welche der Zugkraftregelung zugeordnet ist. In die stromaufwärts der Brückendiagonalen 54 liegenden Brückenzweige beider Brücken 46, 47 sind Festdrosseln 55 bzw. 56 geschaltet. In den einen der stromabwärts liegenden Brückenzweige der ersten Brücke 46 ist ein Istwertgeber 57 für die Lage geschaltet, während der andere, stromabwärts liegende Brückenzweig derselben Brücke 46 an den ersten Eingang 58 des Sollwertgebers 49 heranführt. Bei der zweiten Brücke 47 ist in entsprechender Weise in den einen, stromabwärts der Diagonale liegenden Brückenzweig ein Istwertgeber 59 für die Zugkraft geschaltet, während der andere Brückenzweig derselben Brücke 47 stromabwärts der Diagonalen an einen zweiten Eingang 61 des Sollwertgebers 49 herangeführt ist. Der Sollwertgeber 49 ist als gleichsinnig arbeitendes Doppeldrosselventil ausgebildet, dessen gemeinsamer Auslaß 62 zum Tank 21 entlastet ist. In der ersten Brücke 46 ist parallel zum Sollwertgeber 49 ein zweiter Sollwertgeber 63 geschaltet, mit dem beim Ackerschlepper eine Heckbetätigung ermöglicht wird.Correspondingly, the second output 53 of the mixing valve 48 is present Bridge 47 connected, which is assigned to the tension control. In the upstream the bridge branches of both bridges 46, 47 lying on the bridge diagonals 54 are fixed throttles 55 or 56 switched. In one of the downstream branches of the bridge first bridge 46, an actual value transmitter 57 is connected for the position, while the other, downstream bridge branch of the same bridge 46 to the first input 58 of the setpoint generator 49. The second bridge 47 is in the same way In the one branch of the bridge located downstream of the diagonal, an actual value transmitter is installed 59 switched for the tensile force, while the other branch of the bridge is the same bridge 47 downstream of the diagonal to a second input 61 of the setpoint generator 49 is introduced. The setpoint generator 49 is a dual throttle valve that works in the same direction educated, whose common outlet 62 to the tank 21 is relieved. In the first bridge 46 is connected in parallel to the setpoint generator 49, a second setpoint generator 63, with the rear actuation is enabled on the farm tractor.

Zur hydraulischen Ansteuerung des Regelventils 11 weist es ingesamt vier Steueranschlüsse 64, 65, 66 und 67 auf, von denen der erste (64) und zweite Steueranschluß 65 mit den Enden der Brückendiagonale 54 verbunden sind, welche der ersten Brücke 46 für den Lageregelkreis zugeordnet ist.For the hydraulic control of the control valve 11 it has a total of four control connections 64, 65, 66 and 67, of which the first (64) and second Control terminal 65 are connected to the ends of the bridge diagonal 54, which of the first bridge 46 is assigned for the position control loop.

Dementsprechend sind der dritte (66) und der vierte Steueranschluß 67 in die Diagonale der zweiten Brücke 47 geschaltet, die der Kraftregelung zugeordnet ist. Die nähere Ausbildung des Regelventils 11 wird im folgenden anhand von Figur 2 erläutert.Accordingly, the third (66) and the fourth control connection 67 switched to the diagonal of the second bridge 47, which is assigned to the force control is. The more detailed design of the control valve 11 is shown below with reference to FIG 2 explained.

Die Figur 2 z-eigt einen teilweisen Längsschnitt durch das Regelventil 11, wobei vor allem dessen Stellantriebe 68 bzw.FIG. 2 shows a partial longitudinal section through the control valve 11, with its actuators 68 resp.

69 sowie die vier Steueranschlüsse 64 bis 67 erkennbar Sind.69 and the four control connections 64 to 67 can be seen.

Da im übrigen die Stellantriebe 68 , 69 gleich sind, wird im folgenden nur der Stellantrieb 68 erläutert. Der Stellantrieb 68 hat ein Gehäuse 71, das in einer abgesetzten Längsbohrung 72 einen äußeren Stellkolben 73 aufnimmt. Er begrenzt einen ersten Druckraum 74, der mit dem ersten Steueranschluß 64 verbunden ist. Ein im Gehäuse 71 gehaltenes, becherförmiges Abdeckteil 75 begrenzt mit dem Ventilgehäuse 76 einen zweiten Druckraum 77, in den ein innerer Stellkolben 78 ragt. Der innere Stellkolben 78 bildet hierbei zugleich einen Endabschnitt des Steuerschiebers 41. Dieser zweite Druckraum 77 steht nur mit dem dritten Steueranschluß 66 in Verbindung. Der äußere Stellkolben 73 und das Abdeckteil 75 begrenzen in der Längsbohrung 72 eine Kammer 79, in die eine. am Abdeckteil 75 dicht befestigte Hülse 81 hineinragt. In der Hülse 81 ist ein Stößel 82 dicht und gleitend geführt. In der Kammer 79 ist eine äußere Feder 83 angeordnet, die sich einerseits am Abdeckteil 75 und andererseits über ein Federteller 84 an einer Schulter 85 des Gehäuses 75 abstützt.Since the actuators 68, 69 are otherwise the same, in the following only the actuator 68 is explained. The actuator 68 has a housing 71 which is in a stepped longitudinal bore 72 an outer actuating piston 73 receives. He limits a first pressure chamber 74 which is connected to the first control connection 64. A The cup-shaped cover part 75 held in the housing 71 is bounded by the valve housing 76 a second pressure chamber 77 into which an inner actuating piston 78 protrudes. The inner one The actuating piston 78 here at the same time forms an end section of the control slide 41. This second pressure chamber 77 is only connected to the third control connection 66. The outer actuating piston 73 and the cover part 75 delimit the longitudinal bore 72 a chamber 79, in one. on the cover 75 tightly attached sleeve 81 protrudes. In the sleeve 81, a plunger 82 is tightly and slidably guided. In the chamber 79 an outer spring 83 is arranged, which on the one hand on the cover 75 and on the other hand, is supported on a shoulder 85 of the housing 75 via a spring plate 84.

Letztere Teile 83, 84, 85 bilden eine Rückstelleinrichtung für den Steuerschieber 41, wenn das Regelventil 11 in Lageregelung arbeitet. Im zweiten Druckraum 77 sind eine innere Feder 86 sowie ein zugeordnetes Federteller 87 angeordnet, die eine Rückstelleinrichtung für den Steuerschieber 41 bilden, wenn dieser in Kraftregelung arbeitet. Bei Mischregelung kommen beide Rückstelleinrichtungen zur Wirkung.The latter parts 83, 84, 85 form a reset device for the Control slide 41 when the control valve 11 is working in position control. In the second Pressure chamber 77, an inner spring 86 and an associated spring plate 87 are arranged, which form a reset device for the control slide 41 when it is in force control is working. With mixed control, both reset devices come into effect.

Die innere Feder 86 ist dabei erheblich schwächer als die äußere Feder 83 ausgebildet. Wie Figur 2 deutlich zeigt, ist der Durchmesser des äußeren Stellkolbens 73 erheblich größer als derjenige des zweiten Stellkolbens 78, so daß auch die vom Druck im ersten Steueranschluß 74 beaufschlagte, wirksame Fläche des Stellkolbens 73 entsprechend größer ist. Ferner ist der äußere Stellkolben 73 vom inneren Stellkolben 78 entkoppelt, indem der äußere Stellkolben 73 sich im Abstand 88 von dem Federteller 84 sowie der Stößel 82 im selben Abstand 88 von dem inneren Stellkolben 78 sich befinden, wobei die Größe dieses Abstandes 88 dem maximalen Hub des Steuerschiebers 41 entspricht. Die Kammer 79 ist über einen Auslaß 89 zum Tank 21 entlastet, so daß Leckölströme aus dem ersten Druckraum 74 bzw. dem zweiten Druckraum 77 zum Tank 21 entweichen können. Zudem wirkt der im Rücklaufsystem und auch im Tank 21 herrschende Druck auch in der Kammer 79 und dort auf dem ersten Stellkolben 73, wodurch dieser in der gezeichneten Ausgangslage gehalten wird. Die entsprechenden Bauteile des Stellantriebs 69 sind mit gleichen Bezugszeichen wie diejenigen des Stellantriebs 68 bezeichnet jedoch mit Apostroph.The inner spring 86 is considerably weaker than the outer spring 83 formed. As Figure 2 clearly shows, the diameter of the outer actuating piston 73 considerably larger than that of the second actuating piston 78, so that the from Pressure in the first control connection 74 acted upon, effective area of the actuating piston 73 is correspondingly larger. Furthermore, the outer actuating piston 73 is separate from the inner actuating piston 78 decoupled in that the outer actuating piston 73 is at a distance 88 from the spring plate 84 and the plunger 82 at the same distance 88 from the inner actuating piston 78 are located, the size of this distance 88 being the maximum stroke of the control slide 41 corresponds. The chamber 79 is relieved via an outlet 89 to the tank 21, see above that leakage oil flows from the first pressure chamber 74 and the second pressure chamber 77 to the tank 21 can escape. In addition, the one prevailing in the return system and also in the tank 21 acts Pressure also in the chamber 79 and there on the first actuating piston 73, whereby this is held in the drawn starting position. The corresponding components of the Actuator 69 are given the same reference numerals as those of the actuator However, 68 denotes with an apostrophe.

Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung 10 wird wie folgt erläutert, wobei auf deren Funktion insoweit eingegangen wird, als zum Verständnis der Erfindung notwendig ist.The mode of operation of the control device 10 is explained as follows: their function is discussed to the extent that it is necessary to understand the invention necessary is.

Befindet sich der Steuerschieber 41 des Regelventil-s 11 in der gezeichneten Mittelstellung 42, so ist der Zulaufkanal 18 blockiert. Von letzterem 18 kann aber über den zulaufseitigen Kanalabschnitt 31, die zweite Hilfsdrossel 37, einen Teil der Fühlerleitung 33, die Entlastungsleitung 35, und die Anschlüsse B und R des Regelventils 11 ein kleiner Steuerölstrom über die Rücklaufleitung 22 zum Tank 21 abströmen. Die hierbei von der zweiten Hilfsdrossel 37 verursachte Druckdifferenz öffnet das Druckkompensationsventil 29 gegen dessen Federkraft, wodurch das von der Pumpe 19 geförderte Druckmittel über das Druckkompensationsventil 29, den ablaufseitigen Kanalabschnitt 32 sowie die Rücklaufleitung zum Tank abströmen kann. Die erste Pumpe 19 fördert somit nur gegen relativ geringen Umlaufdruck. Gleichzeitig fördert die zweite Pumpe 28 Steuerdruckmittel in den Steuerkreis 45, wobei der zufließende Steuerölstrom im Mischventil 48 auf die beiden vollständigen hydraulischen Widerstandsbrücken 46 bzw. 47 verteilt wird. Dabei kann mit einem Stellglied 50 im Mischer 48 durch Auslenken nach beiden Seiten in Extremlagen erreicht werden, das jeweils nur eine der beiden Brücken 46 bzw. 47 eingeschaltet ist, während die andere Brücke 47 bzw. 46 nicht wirksam wird. Befindet sich jedoch das Stellglied 50 des gegenläufig arbeitenden Mischventils 48 in einer Zwischenstellung, so überlagern sich die Wirkungen beider Brücken 46, 47.Is the control slide 41 of the control valve 11 in the drawn In the middle position 42, the inlet channel 18 is blocked. Of the latter 18 can Via the inlet-side channel section 31, the second auxiliary throttle 37, a part the sensor line 33, the relief line 35, and the connections B and R of the Control valve 11 a small control oil flow via the return line 22 to the tank 21 flow away. The pressure difference caused here by the second auxiliary throttle 37 opens the pressure compensation valve 29 against its spring force, whereby the of the pump 19 conveyed pressure medium via the pressure compensation valve 29, the outlet side Channel section 32 and the return line to the tank can flow off. The first pump 19 thus only promotes against a relatively low circulation pressure. At the same time promotes the second pump 28 control pressure medium in the control circuit 45, the inflowing control oil flow in the mixing valve 48 on the two complete hydraulic resistance bridges 46 or 47 is distributed. In this case, an actuator 50 in the mixer 48 can go through Deflection to both sides can be achieved in extreme positions, only one at a time of the two bridges 46 and 47 is switched on, while the other bridge 47 or 46 does not take effect. However, there is the actuator 50 of the counter-rotating Mixing valve 48 in an intermediate position, the effects of both overlap Bridges 46, 47.

Wird das Stellglied 50 des .Mischventils 48 in seine eine Extremstellung gebracht, in der nur die zweite Brücke 47 für die Zugkraftregelung wirksam ist, während die erste Brücke 46 ausgeschaltet ist, so nehmen die äußeren Stellkolben 73, 73' die in Figur 2. gezeigten Lagen ein. Hierbei sind die Steueranschlüsse 64 und 65 entlastet, während in den Kammern 79, 79' von den Rücklaufleitungen her ein geringer Druck herrscht, der die äußeren Stellkolben 73, 73' nach außen drückt. Die sich ergebenden Druckänderungen in der Diagonale der zweiten Brücke 47 infolge Betätigung des Sollwertgebers 49 und/oder des Istwertgebers 59 für die Zugkraft wirken daher über den dritten bzw. vierten Steueranschluß 66 bzw. 67 in den zweiten Druckräumen 77, 7Y' unmittelbar auf die Stellkolben 78, 78'. Durch diese Druckdifferenz wird der Steuerschieber 41 entgegen der Kraft der schwächeren, inneren Feder 86 bzw. 86' ausgelenkt. Der Steuerschieber 41 kann somit voll ausgelenkt werden, ohne daß er durch die abgekoppelten, äußeren Stellkolben 73, 73' gedämpft wird. Damit kann die Zugkraftregelung mit hoher Dynamik arbeit-en, wobei die Genauigkeit der Auflösung der Steuerung eine untergeordnete Rolle spielt. Damit wird für die Zugkraftregelung ein optimales Zeitverhalten erreicht.If the actuator 50 of the mixing valve 48 is in its one extreme position brought, in which only the second bridge 47 is effective for the tension control, while the first bridge 46 is switched off, the outer actuating pistons take 73, 73 'insert the layers shown in FIG. The control connections are 64 and 65 relieved, while in the chambers 79, 79 'from the return lines low pressure prevails, which presses the outer actuating pistons 73, 73 'outwards. The resulting pressure changes in the diagonal of the second bridge 47 as a result Actuation of the setpoint generator 49 and / or the actual value generator 59 for the tensile force therefore act via the third and fourth control terminals 66 and 67 in the second Pressure chambers 77, 7Y 'directly on the actuating piston 78, 78'. Because of this pressure difference the control slide 41 counteracts the force of the weaker, inner spring 86 or 86 'deflected. The control slide 41 can thus be fully deflected without that it is damped by the uncoupled, outer actuating piston 73, 73 '. In order to the tension control can work with high dynamics, whereby the accuracy of the Resolution of the control plays a subordinate role. This is used for the tension control an optimal time behavior is achieved.

Wird das Stellglied 50 des-Mischventils 48 in eine Zwischenstellung gebracht und damit die erste Brücke 46 für die Lageregelung mit wirksam, so wirken die infolge Betätigung des Sollwertgebers 49 und/oder des Istwertgebers 57 für die Lage entstehenden Steuerdrücke in der ersten Brücke 46 über die Ansteueranschlüsse 64, 65 zusätzlich in den äußeren Druckräumen 74, 74'. Dabei bewegen sich die äußeren Stellkolben 73, 73' nach innen, wobei sie an den Federteilen 84 bzw.84' zur Anlage kommen und die Stößel 82 bzw.82' nach Überwindung der Abstände 88 an den inneren Stellkolben 78 bzw. 78' zur Anlage gelangen. Durch die erheblich größere, wirksame Fläche der äußeren Stellkolben 73, 73' gegenüber den inneren Stellkolben 78, 78' wird der Einfluß des Lageregelkreises entsprechend mehr verstärkt. Diese Koppelung der Stellkolben und die unterschiedliche Verstärkung der Signale bewirkt eine Verringerung der Dynamik, was aber für den Lageregelkreis eine gewünschte Dämpfung ergibt. Durch diese Dämpfung läßt sich im Lageregelkreis eine optimale Stabilität und eine hohe Reproduzierbarkeit erreichen.If the actuator 50 of the mixing valve 48 is in an intermediate position brought and thus the first bridge 46 for the position control with effective, so act as a result of actuation of the setpoint generator 49 and / or the actual value generator 57 for the Position resulting control pressures in the first bridge 46 via the control connections 64, 65 additionally in the outer pressure chambers 74, 74 '. The outer ones move in the process Adjusting piston 73, 73 'inwards, whereby they rest against the spring parts 84 and 84' come and the plungers 82 and 82 'after overcoming the distances 88 to the inner Adjusting piston 78 or 78 'come to rest. Due to the considerably larger, more effective Surface of the outer actuating piston 73, 73 'opposite the inner Control piston 78, 78 'the influence of the position control loop is correspondingly more intensified. These Coupling of the actuating piston and the different amplification of the signals causes a reduction in dynamics, which, however, results in a desired damping for the position control loop results. This damping enables optimal stability in the position control loop and achieve a high level of reproducibility.

Die mit dem Regelventil 11 erzielbare Auflösung und damit eine entsprechende Stellgenauigkeit lassen sich somit erhöhen. Auf diese Weise lassen sich die entgegengesetzten Anforderungen in der Praxis hinsichtlich Verstärkung und Dynamik der Steuereinrichtung bei einer Lageregelung als auch bei einer Zugkraftregelung und entsprechender -Mischregelung auf einfache Weise realisieren. Durch diese Bauweise der Steuereinrichtung 10 wird auch eine Ausbildung des Sollwertgebers 49 als Doppeldrosselventil begünstigt, das als gleichläufiges Ventil arbeitet. Mit dessen Stellglied 60 wird gleichzeitig der Sollwert für die erste Brücke 46 wie auch für die zweite Brücke 47 eingestellt.The resolution that can be achieved with the control valve 11 and thus a corresponding one Adjustment accuracy can thus be increased. In this way the opposite Requirements in practice with regard to amplification and dynamics of the control device with a position control as well as with a tension control and corresponding mixed control realize in a simple way. This design of the control device 10 is also a design of the setpoint generator 49 as a double throttle valve favors works as a co-rotating valve. With the actuator 60 is at the same time Setpoint for the first bridge 46 as well as for the second bridge 47 are set.

Dies führt in der Praxis dazu, daß für das Mischventil 48 und den Sollwertgeber 49 weitgehend baugleiche Elemente verwendet werden können, die sich nur durch unterschiedlich verlaufende Steuerkanten am Steuerglied unterscheiden.This leads in practice to the fact that for the mixing valve 48 and the Setpoint generator 49 largely structurally identical elements can be used, which are can only be distinguished by differently running control edges on the control element.

Wird das Stellglied 50 des Mischventils 48 in seine andere Extremstellung gebracht, in der nur die erste Brücke 46 für die Lageregelung wirksam ist, so bewegen sich die äußeren Stellkolben 73, 73' nach innen, bis sie mit ihren Stößeln 82, 82' mit dem Steuerschieber 41 kraftschlüssig in Wirkverbindung stehen. Die in der Diagonale der ersten Brükke 46 wirksamen Steuerdrücke wirken auf die äußeren Stellkolben 73, 73' und steuern somit den Steuerschieber 41. Da die äußeren Stellkolben 73, 73' eine größere, wirksame Fläche aufweisen, ist die Verstärkung der Lågeeinflüsse entsprechend größer. Zudem arbeitet der Lageregelkreis durch die zu bewegenden, größeren Massen auch gedämpfter als der Zugkraftregelkreis, was zu einer optimalen Stabilität und hoher Stellgenauigkeit führt, wobei die verbleibende Dynamik für den Lageregelkreis noch voll ausreicht. Die gegenläufigen Anforderungen der Praxis bei vorliegender Steuereinrichtung 10 sind damit erfüllbar.If the actuator 50 of the mixing valve 48 is in its other extreme position brought, in which only the first bridge 46 is effective for the position control, so move the outer actuating pistons 73, 73 'inwards until they with their tappets 82, 82' are in operative connection with the control slide 41 in a non-positive manner. The one on the diagonal the first bridge 46 effective control pressures act on the outer actuating piston 73, 73 'and thus control the control slide 41. Since the outer actuating pistons 73, 73' have a larger, effective area, the amplification of the length influences is corresponding greater. In addition, the position control loop works through the moving, larger masses also more damped than the tension control loop, resulting in an optimal Stability and high positioning accuracy leads, with the remaining dynamics for the position control loop is still fully sufficient. The opposing requirements in practice in the present control device 10 can thus be fulfilled.

Mit Hilfe des Druckkompensationsventils 29 kann in Hebenstellung 43 des Regelventils 11 der Druckmittelstrom der Pumpe 19 zum Servomotor 25 unabhängig von der auf ihn wirkenden Last gesteuert werden. Dies wird dadurch erreicht, daß der Lastdruck über die Fühlerleitung 33 auf das Druckkompensationsventil 29 einwirkt und damit der von der ersten Pumpe 19 erzeugte Druck um den Lastdruck angehoben wird. Befindet sich der Steuerschieber 41 in seiner Hebenstellung 43 und fährt der Servomotor 25 am Ende des Hebenvorganges gegen einen Anschlag, so wird das Schaltventil 39 in seine Offenstellung betätigt.With the aid of the pressure compensation valve 29, in the raised position 43 of the control valve 11, the pressure medium flow from the pump 19 to the servomotor 25 is independent controlled by the load on it. This is achieved in that the load pressure acts on the pressure compensation valve 29 via the sensor line 33 and thus the pressure generated by the first pump 19 is increased by the load pressure will. The spool 41 is in its raised position 43 and moves the Servomotor 25 at the end of the lifting process against a stop, so the switching valve 39 operated in its open position.

Dadurch kann sich über die zweite Hilfsdrossel 37 und das Schaltventil 39 ein kleiner Steuerstrom zum Tank aufbauen, wodurch das von der Hilfsdrossel 37 erzeugte Druckgefälle das Druckkompensationsventil 29 öffnet und das von der Pumpe 19 geförderte Druckmittel unmittelbar in den Tank 21 zurückgeleitet wird. Der Servomotor 25 ist dabei vom entsperrbaren Rückschlagventil 24 abgesichert.This allows the second auxiliary throttle 37 and the switching valve 39 build up a small control current to the tank, whereby the output from the auxiliary throttle 37 generated pressure gradient the pressure compensation valve 29 opens and that of the pump 19 conveyed pressure medium is returned directly to the tank 21. The servo motor 25 is secured by the releasable check valve 24.

Durch diese Anordnung des Schaltventils 39 braucht man für die Endabschaltung selbst nicht unmittelbar in die Brückenschaltung einzugreifen.This arrangement of the switching valve 39 is required for the limit switch not to intervene directly in the bridge circuit.

Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen jeweils in vereinfachter Darstellung geänderte Steuerkreise einer zweiten, dritten bzw. vierten Steuereinrichtung 100, 101 bzw. 102.Figures 3, 4 and 5 each show a simplified representation modified control circuits of a second, third or fourth control device 100, 101 or 102.

Dabei sind gleiche Teile wie in Figur 1 bzw. Figur 2 auch mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same parts as in FIG. 1 and FIG. 2 are also identical Provided with reference numerals.

Die zweite Steuereinrichtung nach Figur 3 hat einen Steuerkreis 103, der sich vom Steuerkreis 45 nach Figur 1 dadurch unterscheidet, daß die Sollwertgeber 49 sowie die Istwertgeber 57, 59 in den Brückenzweigen stromaufwärts von den Diagonalen 54 liegen. Die dritte Steuereinrichtung 101 nach Figur 4 hat einen Steuerkreis 104 bei dem die Sollwertgeber 49 und die Istwertgeber 57, 59 in hintereinander geschalteten Brückenzweigen liegen, wobei erstere 59 stromaufwärts und letztere stromabwärts der Diagonalen 54 liegen. Die vierte Steuereinrichtung 102 nach Figur 5 zeigt einen Steuerkreis 105, bei dem die Sollwertgeber 49 stromaufwärts der Brückendiagonalen 54 in den einen Brückenzweigen und die Istwertgeber 57, 59 stromabwärts der Diagonalen 54 in den anderen Brückenzweigen liegen.The second control device according to Figure 3 has a control circuit 103, which differs from the control circuit 45 of Figure 1 in that the setpoint generator 49 and the actual value transmitter 57, 59 in the bridge branches upstream of the diagonals 54 lying. The third control device 101 according to FIG. 4 has a control circuit 104 in which the setpoint generator 49 and the actual value generator 57, 59 are connected in series The branches of the bridge lie, the former 59 upstream and the latter downstream of the diagonals 54 lie. The fourth control device 102 according to FIG. 5 shows one Control circuit 105, in which the setpoint generator 49 upstream of the bridge diagonal 54 in one of the bridge branches and the actual value transmitter 57, 59 downstream of the diagonal 54 are in the other branches of the bridge.

Selbstverständlich sind Änderungen an den gezeigten Ausführungsformen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Insbesondere können die baulichen Ausführungsformen der Stellkolben zum Erreichen einer unterschiedlichen Verstärkung und zum Ermöglichen der Entkoppelung der verschiedenen Signaleinflüsse abhängig von der jeweiligen Regelungsart entsprechend variiert werden, ohne auf die Vorteile der Erfindung verzichten zu müssen. Anstelle der hydraulischen kann auch eine mechanische Rückstellun-g der äußeren Stellkolben 73 treten, indem z.B. in die Kammern 79 -die äußeren Stellkolben 73 nach außen drückende Federn eingebaut werden.Changes to the embodiments shown are of course possible possible without deviating from the concept of the invention. In particular, the structural Embodiments of the actuating piston to achieve a different gain and to enable the various signal influences to be decoupled can be varied accordingly by the respective type of regulation without affecting the advantages to waive the invention. Instead of the hydraulic one can also use a mechanical one The outer actuating pistons 73 are reset, e.g. by entering the chambers 79 -the outer actuating piston 73 outwardly pressing springs are installed.

Claims (11)

Ansprüche cp Eydraulische Steuereinrichtung zur Lage- und/oder Zugkraftregelung für an landwirtschaftliche Maschinen angebaute Arbeitsgeräte, insbesondere für mit Ackerschleppern gekoppelte Anbaugeräte, mit einer Wegeventileinrichtung zur Steuerung eines einem Hubwerk zugeordneten, in einen hydraulischen Arbeitskreis geschalteten Servomotors, wobei die Wegeventileinrichtung ein Regelventil mit vier Steueranschlüssen aufweist, mit denen es in die Diagonalen zweier hydraulischer Vollbrücken geschaltet ist, die zu einem hydraulischen Steuerkreis gehören, in den stromaufwärts der Vollbrücken ein Mischventil und stromabwärts vom Mischventil in die Brückenzweige Istwertgeber für Lage- und Zugkrafteinflüsse und Sollwertgeber geschaltet sind, und bei der dem Steuerschieber des Regelventils auf einander gegenüberliegenden Seiten jeweils zwei in Reihe geschaltete Stellkolben entsprechend den vier Steueranschlüssen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Lageregelkreis (46) zugeordneten Stellkolben (73, 73') eine größere, wirksame Druckfläche aufweisen als die dem Zugkraftregelkreis zugeordneten Stellkolben (78, 78') und daß beide Stellkolben (73, 78, 73', 78-') soweit entkoppelbar sind, daß die Zugkrafteinflüsse zumindest teilweise ohne die dämpfenden Einflüsse der LageStellkolben (73, 73') wirksam werden können Claims cp Eydraulic control device for position and / or tension control for implements attached to agricultural machines, especially for with Attachments coupled to agricultural tractors, with a directional control valve device one assigned to a hoist and connected to a hydraulic working circuit Servo motor, the directional control valve device being a control valve with four control connections with which it is switched into the diagonals of two hydraulic full bridges belonging to a hydraulic control circuit in the upstream of the full bridges a mixing valve and downstream of the mixing valve in the bridge branches actual value transmitter for position and tensile force influences and setpoint generators are switched, and in the case of the Control spool of the control valve two on opposite sides servo pistons connected in series corresponding to the four control connections are assigned, characterized in that the position control circuit (46) assigned The actuating piston (73, 73 ') has a larger, effective pressure surface than that of the tensile force control circuit assigned actuating piston (78, 78 ') and that both actuating pistons (73, 78, 73', 78- ') can be decoupled to the extent that the tensile force influences at least partially without the damping influences of the position control piston (73, 73 ') can be effective 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stellkolben (73, 78) auf.jeder Stirnseite des Steuerschiebers t41) im Regelventil (11) gleichsinnig auf den Steuerschieber (41) einwirken.2. Control device according to claim 1, characterized in that the two actuating pistons (73, 78) on.each Front side of the control spool t41) in the control valve (11) in the same direction on the control spool (41) act. 3. Steuereinwirkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die größere wirksame Druckfläche aufweisenden Lage-Stellkolben (73,73') außerhalb der Zugkraft-Stellkolben (78, 78') angeordnet sind.3. Control effect according to claim 1 or 2, characterized in that that the position setting piston (73.73 ') with the larger effective pressure area are arranged outside the traction control piston (78, 78 '). 4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugkraft-Stellkolben (78, 78') als Endabschnitte des Steuerschiebers (41) ausgebildet sind.4. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the tensile force adjusting pistons (78, 78 ') as end sections of the control slide (41) are trained. 5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Stellkolben (73, 78) jeweils mit den Steuer-Anschlüssen (64, 66) verbundene Druckräume (74, 77) zugeordnet sind, und zwischen dem Druckraum jedes inneren Stellkolbens (78, 78') und dem zugeordneten außenliegenden Stellkolben (73, 73') eine Kammer (79,79') liegt, die zum Tank (21) entlastet ist und durch die ein eine Wirkverbindung zwischen einem inneren (78) und einem äußeren Stellkolben (73) ermöglichendes Kraftübertragungsglied (82) dicht hindurchgeführt ist.5. Control device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the actuating piston (73, 78) is connected to the control connections (64, 66) Pressure chambers (74, 77) are assigned, and between the pressure chamber of each inner actuating piston (78, 78 ') and the associated external actuating piston (73, 73') a chamber (79.79 '), which is relieved to the tank (21) and through which an operative connection between an inner (78) and an outer actuating piston (73) enabling force transmission member (82) is passed through tightly. 6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (79, 79') eine mechanische Rückstelleinrichtung (83, 84) für den äußeren Stellkolben (73) angeordnet ist.6. Control device according to claim 5, characterized in that in the chamber (79, 79 ') a mechanical restoring device (83, 84) for the outer Adjusting piston (73) is arranged. 7. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Stellkolben (73) von der Rückstelleinrichtung (84, 83) und das Kraftübertragungsglied (82) von-dem inneren Stellkolben (78) um einen Abstand (88) entkoppelt ist, der dem maximalen Hub des Steuerschiebers (41) entspricht.7. Control device according to claim 1 or 6, characterized in that that the outer actuating piston (73) from the restoring device (84, 83) and the power transmission member (82) is decoupled from the inner actuating piston (78) by a distance (88) which corresponds to the maximum stroke of the control slide (41). 8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsglied als ein in einem gehäusefesten Bauelement (75, 81) dicht und gleitend geführter Stößel (82) ausgebildet ist.8. Control device according to one of claims 5 to 9, characterized in that that the force transmission member as a component fixed in the housing (75, 81) tightly and slidably guided tappet (82) is formed. 9. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (11) für die Funktion Halten des Servomotors (25) nur in einen Vorsteuerkreis (37, 36, 33, 35) geschaltet ist, während es für die Funktionen Heben und Senken in den Arbeitsstrom zum bzw. vom Servomotor (25) geschaltet ist.9. Control device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the control valve (11) for the function of holding the servo motor (25) only in one Pilot circuit (37, 36, 33, 35) is switched on while it is lifting for the functions and lowering the working current to and from the servomotor (25) is switched. 10. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den zweiten Druckräumen (77, 77') eine zweite Rückstelleinrichtung (86, 87) für den Steuerschieber (41) mit einer gegenüber der ersten Rückstelleinrichtung (83, 84) schwächeren Feder (86) angeordnet ist.10. Control device according to one of claims 5 to 9, characterized in that that in the second pressure chambers (77, 77 ') a second reset device (86, 87) for the control slide (41) with one opposite the first reset device (83, 84) weaker spring (86) is arranged. 11.Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischventil (48) und die Sollwertgeber (49) für beide Vollbrücken (46, 47) jeweils als Doppeldrosselventil mit Stellgliedern (50, 60) ausgebildet sind, durch welche deren Drosselstellen gegenläufig (48) bzw. gleichläufig (49) miteinander gekoppelt sind.11. Control device according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the mixing valve (48) and the setpoint generator (49) for both full bridges (46, 47) each designed as a double throttle valve with actuators (50, 60) through which their throttle points opposite (48) or parallel (49) with each other are coupled.