DE3227060A1 - Control system for an actuator, in particular for controlling the lifting mechanism of a tractor, combine harvester or the like - Google Patents
Control system for an actuator, in particular for controlling the lifting mechanism of a tractor, combine harvester or the likeInfo
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Abstract
Description
"Vorrichtung zum Regeln eines Stellgliedes, insbesondere zum Regeln des"Device for regulating an actuator, in particular for regulating of
Hubwerkes eines Schleppers, Mähdreschers oder dgl." Zusatz zum Zusatzpatent ... (Zusatzpatentanmeldung P 31 06 086.2) zum Patent...(Patentanmeldung P 29 40 403.3).Lifting gear of a tractor, combine harvester or the like. "Addition to the additional patent ... (additional patent application P 31 06 086.2) to the patent ... (patent application P 29 40 403.3).
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend von der Vorrichtung nach dem Zusatzpatent die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit welcher das Stellglied auch von anderer Stelle als von der Vorrichtung aus bedient werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Das Stromregelventil kann an anderer Stelle, insbesondere im Bereich des Hubwerkes angebracht werden, so daß dieses, zB. zum Anhängen eines Arbeitsgerätes an den Schlepper, in einfacher Weise eingestellt werden kann. Bei Verwendung des Stromregelventils braucht also der Fahrer des Schleppers, Mähdreschers usw. das Stellglied nicht vom Fahrersitz aus zu-betätigen, sondern kann dessen Betätigung auch vornehmen, wenn er neben dem Stellglied steht.The present invention is based on the device the additional patent is based on the task of creating a facility with which the actuator can also be operated from a location other than the device can. This task is achieved by the features in the characterizing part of the claim 1 solved according to the invention. The flow control valve can, in particular, elsewhere be attached in the area of the hoist, so that this, for example. to attach a Implement to the tractor, can be adjusted in a simple manner. at The driver of the tractor, combine harvester needs to use the flow control valve etc. not to actuate the actuator from the driver's seat, but can actuate it also make when it is next to the actuator.
Da das Stromregelventil an anderer Stelle als die Vorrichtung zum Regeln des Steligliedes angebracht ist, hat dieses eine andere Temperatur als die ständig von Druckflüssigkeit durchflossene Vorrichtung. Bei Anwendung der Merkmale des Anspruches 2 wird von der Steuerpumpe geförderte Druckflüssigkeit auch durch das Stromregelventil hindurchgeführt.Since the flow control valve at a different location than the device for Regulation of the actuator is appropriate, this has a different temperature than that constant device through which hydraulic fluid flows. When applying the features of the claim 2, the hydraulic fluid delivered by the control pump is also fed through the flow control valve passed through.
Damit sich die Temperatur des Stromregelventiles an die Temperatur der zur Vorrichtung gehörenden Organe anpaßt, wird entsprechend den Merkmalen des Anspruches 3 das Stromregelventil von der von der Steuerpumpe geförderten Druckflüssigkeit durchflossen.So that the temperature of the flow control valve is related to the temperature the organs belonging to the device adapts, is according to the characteristics of the Claim 3 the flow control valve of the pressure fluid conveyed by the control pump flowed through.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist eine Vorrichtung zur Regelung des Hubwerkes eines Schleppers als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 ein Schaltbild, Fig. 2 und 3 je ein Diagramm.Further advantages emerge from the description and the drawing. In this is a device for regulating the lifting mechanism of a tractor as an embodiment of the subject matter of the invention shown schematically. 1 shows a circuit diagram, 2 and 3 each have a diagram.
Ein als einfach wirkender Arbeitszylinder ausgebildetes Stellglied 1 ist über eine Leitung 2 mit einem in beiden Richtungen durch Steuerdruck betätigbaren und als Proportionalventil wirkenden 3/3-Wegeventil 3 verbunden. An das Wegeventil 3 ist über eine Leitung 4 eine Pumpe angeschlossen, deren Saugleitung 6 bis zu einem Vorratsbehälter 7 reicht. Das Wegeventil 3 ist über eine Leitung 8 mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden. Die Leitung 4 ist mit einem Druckbegrenzungsventil 9 verbunden, dessen Auslaßseite an den Vorratsbehälter 7 angeschlossen ist. Die Teile 1 bis 9 bilden einen Arbeitskreis.An actuator designed as a single-acting working cylinder 1 can be actuated in both directions by means of control pressure via a line 2 and 3/3-way valve 3 acting as a proportional valve. To the directional control valve 3, a pump is connected via a line 4, the suction line 6 up to one Reservoir 7 is enough. The directional control valve 3 is connected to the reservoir via a line 8 7 connected. The line 4 is connected to a pressure relief valve 9, the Outlet side is connected to the reservoir 7. Form parts 1 through 9 a working group.
Das Wegeventil 3 hat zum Betätigen seines nicht dargestellten Schiebers beidseitig angeordnete Steuereinrichtungen 11 und 12, die bei Beaufschlagung durch ein Druckmittel (Flüssigkeit oder Gas) den Schieber entgegen der Wirkung einer der Steuerfedern 13 oder 14 in Richtung des in der jeweiligen Steuereinrichtung 11 bzw. 12 eingezeichneten Pfeiles 15, 15a zu verschieben suchen. Die beiden Steuer federn 13, 14 suchen bei nicht beaufschlagten Steuereinrichtungen 11, 12 den Schieber in seiner Mittenlage zu halten. An die Steuereinrichtung 11 ist eine Steuerleitung 16 und an die Steuereinrichtung 12 ist eine Steuerleitung 17 angeschlossen. Eine Steuerleitung 18 ist an die Druckseite einer Steuerpumpe 19 angeschlossen, deren Saugleitung 20 mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden ist. Ein Druckbegrenzungsventil 18a ist mit der Steuerleitung 18 verbunden. An die Steuerleitung 18 ist über ein 2/2-Wegeventil 37 eine Steuerleitung 21 angeschlossen, die zu einer Stelldrossel 22 führt. Von dieser führt eine Steuerleitung 23 zu einer Stelldrossel 24, die über eine Leitung 25 mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden ist. Die Steuerleitung 23 ist mit der Steuerleitung 17 verbunden.The directional control valve 3 has to operate its slide, not shown control devices 11 and 12 arranged on both sides, which when acted upon by a pressure medium (liquid or gas) the slide against the action of one of the Control springs 13 or 14 in the direction of the control device 11 or 12 indicated arrow 15, 15a to move. The two rudders are springy 13, 14 look for unoccupied Control devices 11, 12 to keep the slide in its central position. To the control device 11 is a control line 16 and a control line 17 to the control device 12 connected. A control line 18 is connected to the pressure side of a control pump 19 connected, the suction line 20 of which is connected to the reservoir 7. A Pressure limiting valve 18a is connected to control line 18. To the control line 18, a control line 21 is connected via a 2/2-way valve 37, which leads to a Throttle 22 leads. A control line 23 leads from this to an adjusting throttle 24, which is connected to the storage container 7 via a line 25. The control line 23 is connected to the control line 17.
Mit der Steuerleitung 16 sind über die Steuerleitung 26 zwei Stelldrosseln 27 und 28 verbunden, von denen jeweils die andere Seite der Stelldrossel 27 an den Vorratsbehälter 7 und der Stelldrossel 28 an die Steuerleitung 21 angeschlossen ist. Der Steuerkreis ist mit 29 bezeichnet.With the control line 16 are two adjusting throttles via the control line 26 27 and 28 connected, each of which the other side of the throttle 27 to the The reservoir 7 and the adjusting throttle 28 are connected to the control line 21 is. The control circuit is labeled 29.
Die Stelldrosseln 22 und 28 deren Stellglieder mittels eines mechanischen Gliedes 43 in gegenläufiger Weise miteinander verbunden sind, sind als Sollwertgeber ausgebildet und die Stelldrosseln 24 und 27 als mit dem bewegten Teil des Stellgliedes 1 mechanisch verbundene Regelgrößenaufnehmer (Istwertgeber). Die Steuereinrichtung 11 hat um im eingeregelten Zustand Gleichgewicht am Steuerschieber zu erreichen, vorzugsweise den Wirkquerschnitt der Steuereinrichtung 12.The adjusting throttles 22 and 28 their actuators by means of a mechanical Link 43 are connected to one another in opposite directions, are used as setpoint generators formed and the adjusting throttles 24 and 27 as with the moving part of the actuator 1 mechanically connected control variable pick-up (actual value transmitter). The control device 11 has to achieve equilibrium at the control spool in the regulated state, preferably the effective cross section of the control device 12.
Zwischen de Steuerleitungen 18 und 21 ist ein Schaltventil 37 eingeschaltet, mit dem die Verbindung zwischen der Steuerpumpe 19 und dem Steuerkreis 29 nach Belieben hergestellt oder getrennt werden kann.A switching valve 37 is switched on between the control lines 18 and 21, with which the connection between the control pump 19 and the control circuit 29 at will can be made or separated.
Ein zweites Schaltventil 38 ist mit seinen drei Anschlußstellen mit je einer der Leitungen 16, 17 bzw. 21 verbunden. In der in der Zeichnung dargestellten Lage des Steuergliedes des Schaltventiles 38 sind die Leitungen 16, 17 und 21 durch das Steuerglied des Schaltventiles voneinander getrennt. In den beiden anderen Steuerlagen des Steuergliedes des zweiten Schaltventiles 38 ist die Leitung 21 entweder mit der Leitung 16 oder mit der Leitung 17 unmittelbar verbunden.A second switching valve 38 is with its three connection points one of the lines 16, 17 and 21 respectively. In the one shown in the drawing The lines 16, 17 and 21 are in the position of the control element of the switching valve 38 the control member of the switching valve separated from each other. In the other two tax positions of the control member of the second switching valve 38, the line 21 is either with the line 16 or directly connected to the line 17.
Das zweite Schaltventil 38 dient als Schnellschalter, mit dem eine rasche Betätigung des Stellgliedes 1 erzielbar ist. Hiermit kann eine der Steuereinrichtungen 11, 12 auf Steuerdruck geschaltet werden, wodurch dem Stellglied 1 sehr schnell Druckmittel zugeführt und dieses damit schnell betätigt wird. Der Zufluß von Druckmittel zu dem Steuerkreis 29 wird durch Schließen des Schaltventiles 37 unterbrochen, wenn das Stellglied 1 ausreichend betätigt, das heißt im Grenzfall der Arbeitskolben von dessen Arbeitszylinder ganz ein- oder ganz ausgefahren ist. Wenn das Steuerglied des Steuerventiles 38 wieder seine in der Zeichnung dargestellte Lage eingenommen hat, wird das Schaltventil 37 ebenfalls wieder in seine in der Zeichnung dargestellte Lage gebracht.The second switching valve 38 serves as a quick switch, with the one rapid actuation of the actuator 1 can be achieved. This allows one of the control devices 11, 12 are switched to control pressure, whereby the actuator 1 very quickly Pressure medium supplied and this is thus operated quickly. The influx of pressure medium to the control circuit 29 is interrupted by closing the switching valve 37, if the actuator 1 is actuated sufficiently, that is, the working piston in the borderline case of the working cylinder is fully retracted or fully extended. When the control member of the control valve 38 again assumed its position shown in the drawing has, the switching valve 37 is also back to its position shown in the drawing Brought location.
Ein Druckverhältnisventil 45, das nach Art eines 3/3-Proportionalventiles ausgebildet ist, hat zwei Steuereinrichtungen 47 und 48. Die Steuereinrichtung 47 hat eine kleinere Druckfläche als die Steuereinrichtung 48, wobei die Druckfläche der Steuereinrichtung 47 vorzugsweise halb so groß wie die Druck fläche der Steuereinrichtung 48 ist. Die Steuereinrichtung 47 ist an die Steuerleitung 21 angeschlossen, die auch zu einer Anschlußstelle des Druckverhältnisventiles 45 gefuhrt ist. Die zweite Steuereinrichtung 48 ist mit einer zweiten Anschlußstelle des Druckve.rhältnisventiles 45 sowie über eine einstellbare Drosselstelle 46 mit der Steuerleitung 16 verbunden.A pressure ratio valve 45, which is like a 3/3 proportional valve has two control devices 47 and 48. The control device 47 has a smaller printing area than the controller 48, the printing area the control device 47 is preferably half as large as the pressure area of the control device 48 is. The control device 47 is connected to the control line 21, which is also led to a connection point of the pressure ratio valve 45. The second Control device 48 is connected to a second connection point of the pressure ratio valve 45 and connected to the control line 16 via an adjustable throttle point 46.
Eire dritte Anschlußstelle des Druckverhältnisventiles ist über eine Leitung 49 mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden. Bei offener Drossel 46 wirkt das Druckverhältnisventil 45 auf die Steuereinrichtung 11 des Wegeventiles 3, ohne daß die Drosseln 27, 28 zur Wirkung kommen. Jede Verstellung der Drosseln 27 und 28 wird durch das Druckverhältnisventil 45 ausgeglichen. Je stärker die einstellbare Drosselstelle 46 zu Wirkung kommt, desto geringer ist der Einfluß des Druckverhältnisventiles 45 auf die Steuereinrichtung 11.Eire third connection point of the pressure ratio valve is via a Line 49 is connected to the storage container 7. This works when the throttle 46 is open Pressure ratio valve 45 on the control device 11 of the directional control valve 3 without the throttles 27, 28 come into effect. Any adjustment of the throttles 27 and 28 is compensated by the pressure ratio valve 45. The stronger the adjustable Throttle point 46 comes into effect, the less the influence of the pressure ratio valve 45 to the control device 11.
Der Stelldrossel 22 ist ein Stromregelventil 50 mit veränderbarem Ausgangsstrom parallel geschaltet, bei dem eine einstellbare Drosselstelle 51 einer Druckwaage 52 nachgeschaltet ist. Der Einlaß der Druckwaage 52 ist an die Steuerleitung 21 angeschlossen und der Auslaß der Drosselstelle 51 ist über eine Leitung 53 mit der Leitung 23 verbunden. Das Stromregelventil 50 ist in einem besonderen Gehäuse 54 untergebracht, das im Bereich des Stellgliedes 1 angeordnet ist, so daß dieses entfernt von den nebeneinander angeordneten Betätigungsstellen der Stelldrosseln 22, 24, 27, 28 und 46 betätigt werden kann. Damit das das Stromregelventil 50 durchfließende Druckmittel etwa die gleiche Temperatur und damit die gleiche Viskosität wie das die Steuervorrichtung 29 durchfließende Druckmittel aufweist, wird entweder dessen Gehäuse 54 von der Leitung 21 durchflossen oder der Durchfluß von Druckmittel durch das Stromregelventil 50 kann nicht vollständig unterbunden werden. Beide Möglichkeiten können auch zusammen angewandt werden. Damit ständig Druckmittel durch das Stromregelventil 50 hindurchfließt, ist ein Anschlag vorgesehen, der das in seinem Durchflußquerschni t t veränderbare Stromregelventil am Schließen dieses Durchflußquerschnittes hindert. Damit das Gehäuse 54 von dem in der Steuerleitung 21 geförderten Druckmittel durchflossen wird, ist im Gehäuse ein Durchflußkanal vorgesehen, der auf der einen Seite an die Druckseite der Steuerpumpe 19 und auf der anderen Seite an den Ausgang der zum Strom regelventil 50 parallel geschalteten Stelldrossel 22 anschließbar ist.The adjusting throttle 22 is a flow control valve 50 with a variable Output current connected in parallel, in which an adjustable throttle point 51 a Pressure compensator 52 is connected downstream. The inlet of the pressure compensator 52 is on the control line 21 connected and the outlet of the throttle point 51 is via a line 53 with the line 23 connected. The flow control valve 50 is in one special housing 54 accommodated, which is arranged in the area of the actuator 1 is, so that this is removed from the adjacent operating points the throttles 22, 24, 27, 28 and 46 can be operated. So that the flow control valve 50 flowing pressure medium about the same temperature and thus the same The viscosity of the pressure medium flowing through the control device 29, either its housing 54 is traversed by the line 21 or the flow of pressure medium through the flow control valve 50 cannot be completely prevented will. Both options can also be used together. So all the time Pressure medium flows through the flow control valve 50, a stop is provided, the flow control valve, which can be changed in its flow cross section, closes prevents this flow cross-section. So that the housing 54 from that in the control line 21 conveyed pressure medium is flowed through, a flow channel is in the housing provided, on the one hand to the pressure side of the control pump 19 and on the other side to the output of the flow control valve 50 connected in parallel Adjusting throttle 22 can be connected.
In Fig. 2 ist das durch das Wegeventil 3 hindurchströmende und von der Pumpe 5 geförderte Volumen V in der Zeiteinheit abhängig von dem auf die Steuereinrichtungen 11, 12 wirkenden Differenzdruck dp eingezeichnet.In Fig. 2 is that flowing through the directional control valve 3 and from the pump 5 delivered volume V in the unit of time depending on the on the control devices 11, 12 acting differential pressure dp is shown.
Wenn sich der Schieber des Wegeventiles 3 in Mittelstellung befindet, so muß der Differenzdruck dpmin aufgebracht werden, damit der Schieber seinen neutralen Bereich verläßt und Druckmittel gerade beginnt durch das Wegeventil 3 hindurchzuströmen.When the slide of the directional control valve 3 is in the middle position, the differential pressure dpmin must be applied so that the slide is neutral Leaves the area and pressure medium just begins to flow through the directional control valve 3.
In Fig. 3 ist die Querschnittsfläche S einer Drossel abhängig von dem vor der Drossel herrschenden Druck p bei konstantem Förderdruck pmax der Steuerpumpe 19 und einer dieser Drossel vorgeschalteten Drossel dargestellt. Der verstellbare Querschnitt der Stelldrosseln 22 und 24 wird wie folgt gewählt: In der Mitte des im wesentlichen geraden Bereiches der in Fig. 3 dargestellten Kurve wird festgestellt, wie groß die Verminderung der Querschnittsflächen dS der Drossel sein muß, um zwischen den Steuereinrichtungen 11, 12 die Druckabweichung dpmin in positivem oder negativem Sinn zu erzeugen.In Fig. 3, the cross-sectional area S of a throttle is dependent on the pressure p prevailing upstream of the throttle at a constant delivery pressure pmax of the control pump 19 and a choke connected upstream of this choke. The adjustable one Cross-section of the adjusting throttles 22 and 24 is chosen as follows: In the middle of the substantially straight area of the curve shown in Fig. 3 is determined how large the reduction in cross-sectional areas dS of the throttle must be to between the control devices 11, 12 the pressure deviation dpmin in positive or negative To make sense.
Die Genauigkeit mit der der Schieber des Wegeventils 3 auf eine Querschnittsänderung einer oder beider der Stelldrosseln 22, 24 ansprechen muß, hängt von der in Prozent ausgedrückten Genauigkeit G ab. Das Produkt aus dieser Genauigkeit und einem Genauigkeitsfaktor F, mit dem dS multipluziert werden muß, um den für die Steuerung erforderlichen größten Durchflußquerschnitt der Drosseln zu erhalten, beträgt 100, das heißt bei einer Genauigkeit von 2 % beträgt der Genauigkeitsfaktor F gleich 50. Die maximal verstellbare Querschnittsfläche der Drossel 22 ergibt sich aus der Summe des für die Steuerung erforderlichen größten Durchflußquerschnittes (F x dS) und eines jeder Stelldrossel eigenen minimalen Durchflußquerschnittes.The accuracy with which the slide of the directional control valve 3 reacts to a change in cross section one or both of the adjusting throttles 22, 24 must respond, depends on the percentage expressed accuracy G from. The product of this accuracy and an accuracy factor F, by which dS must be multiplied to obtain that required for the control to obtain the largest flow cross-section of the throttles is 100, that is to say at With an accuracy of 2%, the accuracy factor F is equal to 50. The maximum adjustable cross-sectional area of the throttle 22 results from the sum of the for the control required largest flow area (F x dS) and one of each Throttle own minimum flow cross-section.
Durch das Hintereinanderschalten der beiden Stelldrosseln 22, 24 ergibt sich praktisch eine Proportionalität der Strömungsmenge zur Regelgröße (jeweils im eingeregelten Zustand), wobei sich in der Leitung 23 immer der gleiche Druck einstellt.By connecting the two adjusting throttles 22, 24 one behind the other, results There is practically a proportionality of the flow rate to the controlled variable (in each case in the regulated state), the pressure in line 23 always being the same adjusts.
Die Regelgröße kann auch als Istwert und die Führungsgröße als Sollwert bezeichnet werden. Bei der praktischen Ausbildung des Ausführungsbeispieles beeinflussen die Stelldrosseln 22, 24, die Hublage des Hubwerkes eines Schleppers, wogegen die Stelldrosseln 27 und 28 dessen Zugkraft beeinflussen.The controlled variable can also be used as an actual value and the reference variable as a setpoint are designated. Influence in the practical training of the embodiment the adjusting throttles 22, 24, the stroke position of the lifting gear of a tractor, whereas the Adjusting throttles 27 and 28 influence the tensile force.
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Claims (3)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19823227060 DE3227060A1 (en) | 1981-02-19 | 1982-07-20 | Control system for an actuator, in particular for controlling the lifting mechanism of a tractor, combine harvester or the like |
US06/717,541 US4574687A (en) | 1982-07-20 | 1985-03-29 | Apparatus for positioning an adjusting member |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19813106086 DE3106086A1 (en) | 1981-02-19 | 1981-02-19 | "DEVICE FOR REGULATING AN ACTUATOR, IN PARTICULAR REGULATING THE LIFTING DEVICE OF A TRACTOR, COMBINE DRIVER OR THE LIKE." |
DE19823227060 DE3227060A1 (en) | 1981-02-19 | 1982-07-20 | Control system for an actuator, in particular for controlling the lifting mechanism of a tractor, combine harvester or the like |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3227060A1 true DE3227060A1 (en) | 1984-01-26 |
Family
ID=25791270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19823227060 Granted DE3227060A1 (en) | 1981-02-19 | 1982-07-20 | Control system for an actuator, in particular for controlling the lifting mechanism of a tractor, combine harvester or the like |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3227060A1 (en) |
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