DE828026C

DE828026C - Verfahren zum Regeln eines zum hydraulischen Kraftheber gehoerenden Schiebers

Info

Publication number: DE828026C
Application number: DEJ1771A
Authority: DE
Inventors: Clarence Atwood Hubert
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: Navistar Inc
Priority date: 1948-12-04
Filing date: 1950-08-25
Publication date: 1952-01-14
Also published as: US2524055A

Description

(¹WGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 14. JANUAR 1952

11771 IU j45 a

Es ist l>ekannt, hydraulisch betriebene Kraftheber zum Anheben und Senken von Lasten, beispielsweise von an eine Zugmaschine angehängten Bodenbearbeitungsgeräten, zu verwenden. Solche Kraftheber bestehen aus einem Zylinder, dessen Kolben im erwähnten Beispiel dann mit der Aufzugwelle für die Bodenbearbeitungsgeräte verbunden ist. Diesem Zylinder wird entweder einseitig oder beidseitig zur Kolbenfläche Druckflüssigkeit, im allgemeinen öl, zugeführt.

Die Zuführung der Druckflüssigkeit zum Kraftheberzylinder muß gesteuert werden, und erwünscht ist es, dies von einem vom Kraftheber entfernt liegenden Ort, etwa vom Sitz des Zugmaschinenfahrers, aus tun zu können. Diese Steuervorrichtung für den Kraftheberzylinder besteht aus einem Ventil oder Schieber, welcher wahlweise von Hand über ein Gestänge aus einer Schließstellung für die Druckflüssigkeit in eine Durchlaßstellung einstellbar und wieder in die Schließstellung zurückbringbar sein muß. Dieser Schieber liegt also, über Leitungen verbunden, mit dem Zylinder des Krafthebers wie auch mit einem in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstrom bewegten flüssigkeitsgetriebenen Regler für die den Schieber in die Schließstellung zurückbringende Steuervorrichtung in Reihe. Angestrebt wird, diese Reglervorrichtung zuverlässig einstellen zu können.

Insoweit bei bekannten Ausführungen zu ähnlichen Zwecken Überströmventile vorgesehen sind,

weisen sie den Mangel auf, daß sich bei ihrer Verwendung die Menge der überströmenden Flüssigkeit wegen der abweichenden Viskosität der Flüssigkeiten sowie der mit der Temperatur schwankenden Viskosität nicht mit Gewißheit regulieren läßt.

Die Erfindung geht von der neuen Erkenntnis aus, daß es zur Behebung dieses Übelstandes auf die Einhaltung eines anderen verfahrenstechnischen Merkmals ankommt, daß nämlich unter Beachtung

ίο der Reihenschaltung von Steuerschieber, Kraftheberzylinder und Regler dieser Regler und die ihn durchfließende und damit antreibende Flüssigkeitsmenge im unmittelbaren Verhältnis zu der durch den Schieber zum Kraftheber strömenden Flüssigkeitsmenge stehen muß.

Ein Problem entsteht nun aber dann, wenn die Steuereinrichtung zur Rückführung des Schiebers in die Sperrstellung auf verschiedene Druckzylindergrößen und damit auf verschiedene Druckflüssigkeitsmengen in der Weise ansprechen soll, daß ungeachtet der für den Kraftheber ausgewählten Zylindergröße bzw. Kolbenhub und der dadurch bedingten verschieden großen Flüssigkeitsmenge, die den Schieber nach öffnung der Durchlässe zum Kraftheber und den Regler durchströmt, und somit ungeachtet des verschiedenen Umlaufes des Reglerzahngetriebes und des dadurch bewirkten verschieden großen Bewegungsimpulses für die Steuereinrichtung der Schieberkolben stets in solchem .\faße bewegt wird, daß er gegenüber den Durchlaßöffnungen für die Druckflüssigkeit die Schließstellung einnimmt.

In weiterer Ausgestaltung des erläuterten neuen Regelverfahrens wird dieser Forderung dadurch entsprochen, daß die vom Regler in Abhängigkeit von und proportional zu Menge und Richtung der ihn durchströmenden Druckflüssigkeit betätigte Steuereinrichtung in Anpassung an die Größe des Zylinders des austauschbaren Krafthebers in den Winkelausschlägen ihres mit dem Schieber verbundenen Gestänges derart von Hand einstellbar ist, daß für alle Zylinderbohrungen und Kolbenhübe des Krafthebers stets wenigstens angenähert gleich große Bewegungen des Schieberkolbens in bezug auf die Durchlaßöffnung für die Druckflüssigkeit gewährleistet sind.

Eine zur Ausführung dieses Verfahrens geeignete Regler-Steuereinrichtung weist das Merkmal auf, daß der Regler als Zahnradgetriebe ausgebildet ist, dessen eines Zahnrad fest eine Schraubenspindel trägt, deren darauf sitzende Läufermutter über einen um einen Zapfen schwenkbaren Hebel mit einer um eine vorherbestimmbare Entfernung bewegbare Gleithülse gelenkig verbunden ist, welche über Gelenkstangen mit dem Einrückgestänge und über dieses mit dem Schieberkolben in Verbindung steht. Zur Anpassung dieser Regler-Steuereinrichtung an verschiedene Zylindergrößen und Kolbenhübe im Kraftheber ist der Schwenkzapfen für den Hebel als in einem Längsschlitz des Hebels verschieb- und einstellbarer Gleitstein ausgebildet, durch den der Winkelausschlag des Hebels in Anpassung an die Menge der durch den Regler strömenden Flüssigkeit und damit an die Strecke bestimmbar ist, die der Kraftheberkolben vor Schließung des Schiebers zurücklegt.

Eine Einstellvorrichtung kann, vorzugsweise im Bereich des Zugmaschinenfahrers angeordnet, vorgesehen sein, mittels deren eine den Gleitstein tragende, auf einer Spindel sitzende Läufermutter verstellbar ist. Die Spindel der Einstellvorrichtung kann überdies eine Läufermutter tragen, deren Zapfen in eine schneckenförmig verlaufende Nut einer drehbar gelagerten Welle eingreift, die mit einem vor einer Skala laufenden Zeiger versehen ist.

Mit diesem neuen \^rerfahren und der hierfür als geeignet ausgewählten Vorrichtung wird also ermöglicht, bei von einem entfernten Punkt aus einstellbaren Krafthebern mit Druckflüssigkeit betriebene Zylindervorrichtungen von in gewissen Grenzen beliebigem Fassungsvermögen zu verwenden, die derart arbeiten, daß der Kolben des Kraftheberzylinders eine der Handhebelstellung entsprechende Stellung einnimmt und daß jede der Zylindervorrichtungen solchen beliebigen Fassungsvermögens, entsprechend der Bewegung des Handhebels über seine ganze mögliche Bewegungsstrecke hinweg, über die ganze Strecke ihrer Bewegbarkeit hinweg betätigt wird.

Insoweit bei einer Ausführung in Reihe mit einer kraftbetätigten Zylindervorrichtung ein Ventilschließzahnrad-(Servo-)Alotor angeordnet ist, wird zwar ermöglicht, den Zylinder entfernt vom handbetätigten Ventil anzubringen, welches durch den Servomotor in die Schließstellung zurückbewegt wird. Um aber Zylinder verschieden großen Fassungsvermögens verwenden zu können, ist dort eine veränderlich gedrosselte Überströmvorrichtung eingebaut. Der Mangel dieser Ausführung besteht darin, daß die Drehzahl des Servomotors je Raumeinheit der zum Zylinder geförderten Flüssigkeit auf diese Weise nicht genau eingehalten werden kann, denn die Menge der Überströmflüssigkeit wird sich als Folge der Viskositätsschwankungen, der Motorgeschwindigkeit und der sich daraus ergebenden Abweichungen des Pumpendruckes und des Rückdruckes infolge des unterschiedlichen Widerstandes der auf den Zylinder wirkenden Last verändern.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist als Beispiel in · der Zeichnung dargestellt, und zwar ist

Fig. ι eine teilweise schematische Darstellung der erfindungsmäßigen Regler-Steuereinrichtung für einen hydraulischen Kraftheber,

Fig. 2 eine von der Linie 2-2 in Fig. 1 aus gesehene Teilansicht mit Einstell- und Anzeigerteilen der Vorrichtung, und

Fig. 3 und 4 sind schematische Darstellungen von mit dem in Fig. 1 links unten gezeigten hydraulischen Zylinder austauschbaren Zylindern mit verschiedenem Fassungsvermögen.

Fig. ι zeigt eine Druckflüssigkeitsanlage 11 mit einem Hochdruckauslaß 12 und einem Niederdruckeinlaß 13. Ein Handhebel 15 wirkt über eine Ver-

bindungsstange i6 auf einen Hebel 17 und schwenkt ihn um einen an dessen oberem Ende befindlichen Drehpunkt 18 zwecks längsweiser Bewegung eines Kolbens 19 in einem Schieber 14 zum öffnen desselben. Der Handhebel 15 kann auch zwecks Schließung des Ventils wieder zurückbewegt werden, es ist jedoch in den meisten Fällen anzunehmen, daß der Hebel in seiner Ventilöffnungsstellung belassen wird und das Ventil später durch die Tätigkeit der

ίο Steuereinrichtung 20 geschlossen wird, die von einem von Druckflüssigkeit durchflossenen Flüssigkeitszahnradgetriebe 21 betätigt wird und eineGleithülse enthält, welche durch ein Gestänge 23 mit dem oberen Ende des Hebels 17 verbunden ist.

Das Ventil 14 regelt die Verbindung zwischen der Druckanlage 11 und dem in Form einer hydraulischen Zweiwegezylindervorrichtung ausgebildeten Flüssigkeitsmotor B. Der Anschluß des Zahnradgetriebes 21 ist in Reihe mit dem hydraulischen Zylinder B vorgenommen, so daß die Bewegungsgröße des Zylinders mit der Entfernung, die die Gleithülse 22 zurücklegen muß, um das Schließen des Schiebers 14 und das Anhalten der Zylindervorrichtung zu bewirken, in Wechselbeziehung steht.

Solange der Handhebel 15 und der Kolben 24 mit Überlautventilöffnungen V der Zylindervorrichtung B in ihrem Verhältnis übereinstimmende Stellungen einnehmen (Fig. 1) bleibt der Ventilkolbenschieber 19 in der neutralen Stellung, in der alle im Schiebergehäuse 25 angeordneten Durchlässe geschlossen sind. Folglich fließt die durch eine ständig laufende Förderpumpe 29 über die Leitung 28 aus dem Vorratsbehälter R abgezogene Flüssigkeit durch die Leitung 31 und weiter durch die Leitung 32 in eine Kammer 33 eines Druckregelventils 34. Der Druck der gepumpten Flüssigkeit überträgt sich auf die Leitung 35, kann aber nicht daraus entweichen, da die ring-

^₀ förmigen Verstärkungen 36, 37 des Schieberkolbens 19 die Ventilöffnungen 38 und 39 abschließen; der volle Druck wirkt dann auf einen Ventilkolben 41 und drückt eine Ventilkugel 42 aus ihrer Schließstellung. Die von der Auslaßseite der Pumpe 29 kommende Flüssigkeit kann nun am Ventil 34 vorbei in die Leitungen 43 und 28 überströmen und in den Vorratsbehälter bzw. zur Einlaßseite der Pumpe zurückfließen.

Durch manuelles Einstellen des Hebels 15 nach X hin wird der Schieber 14 betätigt und eine Bewegung des Zylinderkolbens 24 nach rechts, d. h. zum Kolbenstangenende des Zylinders 45 hin, verursacht, wogegen durch ein Einrücken des Hebels 15 nach der Stellung Y hin der Kolben 24 sich zum entgegengesetzten Ende hin bewegt. Gleichzeitig mit der Bewegung des Hebels 15 wird der Schieberkolben 19 aus seiner neutralen Stellung bewegt, so daß der Niederdrucküberströmzustand der Anlage χι beendet und ein Hochdruckzustand geschaffen wird. Wenn der Handhebel 15 z. B.. nach rechts nach der Stellung λ' hin bewegt wird, gibt die Verstärkung 36 des Schieberkolbens die Durchlässe 38 und 46 frei, und die Flüssigkeit aus der Leitung 35 kann durch die öffnungen 38 und 46 in den Vorratsbehälter R zurückfließen. Infolge der Einschnürung 47 in der Leitung 32 kann die Flüssigkeit schnell genug durch die öffnungen 38 und 46 entweichen, um den Druck in der Ventilkammer 33 zu mindern, so daß dieser Druck nicht mehr ausreicht, die Ventilkugel 42 von ihrem Sitz abzuhalten. Folglich setzt sich die Kugel 42, schließt das Überströmventil 34 und stellt den Niederdruckrückfluß ab.

Während dieses Hochdruckzustandes der Druckanlage wird Flüssigkeit unter hohem Druck durch die Leitung 12 und die Ventilöffnungen 48, 49 in eine umkehrbare Leitung 51 gefördert, die durch ein Rückschlagventil 52 zum linken Ende des hydraulischen Zylinders 45 führt. Die am linken Ende in den Zylinder 45 eintretende Flüssigkeit drückt den Kolben 24 nach rechts, wodurch die am Kolbenstangenende verdrängte Flüssigkeit durch das Zahnradgetriebe 21 und von dort durch ein Rückschlagventil 53 fließt, dessen Kugel 54 dabei durch den oberhalb eines Kolbens 55 auf diesem lastenden Druck offengehalten wird. Die auf den Kolben 55 drückende Flüssigkeit gelangt aus der Leitung 51 durch die Leitung 57 in die Kammer 56. Da die Kammer 56 größer ist als die Federkammer 58, wird der Druck in der Kammer 56, obwohl er nicht größer als der in der Kammer 58 zu sein braucht, den auf der Kugel ruhenden Druck überwinden und diese in die Offenstellung zwingen. Die aus dem Zylinder B durch das Zahnradgetriebe 21 und das geöffnete Rückschlagventil strömende Flüssigkeit gelangt in eine zweite Umkehrleitung 71. Da zu diesem Zeitpunkt der Schieberkolben 19 aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung nach links bewegt worden ist und die Kolbenverstärkung 72, 73 links von den mit ihnen zusammenwirkenden Durchlässen 49, 74 stehen, strömt die Flüssigkeit aus der Leitung 71 durch die öffnung 74 und von dort in das rechte Ende eines Kanals 75, der sich in der Achsrichtung durch den Kolben 19 zieht. Die am linken Ende dieses Kanals austretende Flüssigkeit fließt durch die öffnung 46 in die Leitung 13 und weiter zurück in den Vorratsbehälter.

Die Bewegung des Kolbens 24 nach rechts dauert so lange an, bis die vom Zahnradgetriebe 21 aus betätigte Reglereinheit 20 den Schieberkolben 19 in seine neutrale Stellung bringt. Dabei schließen sich die öffnungen 38 und 46 wieder und verhindern ein Entweichen der Flüssigkeit aus der Leitung 35, so daß die die Einschnürung 47 passierende Flüssigkeit wieder genug Druck in der Ventilkammer 33 aufbauen kann, um den Kolben 41 zum öffnen der Ventilkugel 42 zu bewegen und dadurch den Niederdruckzustand herbeizuführen.

Die Einzelheiten der Steuereinrichtung 20 sollen hier im Augenblick außer acht gelassen und angenommen werden, daß der Handhebel 15 nach der Stellung Y hin gerückt ist. Diese Bewegung überträgt sich über das Gestänge 16 und den Balancierhebel 17 auf den Schieberkolben 19, der dadurch nach rechts gleitet und die Ventilöffnungen 49, 74,

39 und η"] freigibt. Das öffnen der Durchlässe 39 und "]"] läßt die Flüssigkeit wieder aus der Leitung 35 entweichen und verursacht einen Druckabfall in der Ventilkammer 33, so daß sich die Ventilkugel 42 in die Schließstellung begibt und der Hochdruckzustand hergestellt wird. Die Druckflüssigkeit fließt dann durch die Leitung 12 und die öffnungen 48, 74 in die Umkehrleitung 71, in der sie während des Vorganges, bei dem der Handhebel auf X zu stand, in entgegengesetzter Richtung floß. Die Flüssigkeit strömt aus der Leitung 71 weiter durch das Rückschlagventil 53 und das Zahnradgetriebe 21 am rechten Ende in den Zylinder 45 ein. Hierdurch bewegt sich das Zahnradgetriebe 21 in der entgegengesetzten Richtung zu der im vorher beschriebenen -Vorgang mit dem Hebel 15 in der X-Stellung, während die rechts in den Zylinder 45 eintretende Flüssigkeit die Flüssigkeit aus der linksseitigen Zylinderkammer verdrängt und durch die Leitung

ao 78 und das Rückschlagventil 52 in die Leitung 51 drückt. Dieses Mal wird das Rückschlagventil 52 durch die aus der Leitung 79 in den oberhalb des Kolbens 81 liegenden Teil der Kammer 80 eintretende Flüssigkeit infolge deren über den Kolben

as 81 auf die Ventilkugel ausgeübten Druck geöffnet. Nun ist die Verbindung zwischen der Leitung 51 über die öffnung 49 mit dem linksseitigen Ende des Ventilkanals 75 hergestellt, so daß die aus der linksseitigen Kammer des Zylinders 45 entweichende

Flüssigkeit durch den Ventilkanal 75 und weiter durch die Ventilöffnung 77 in die Leitung 13 zum Rückfluß in den Vorratsbehälter R gelangt. In dieser Arbeitsphase setzt die durch das Zahnradgetriebe 21 in die rechtsseitige Kammer des Zylinders 45 fließende Flüssigkeit die Steuereinrichtung 20 in Tätigkeit, wodurch der Balancierhebel 17 entgegen dem Uhrzeigersinn um seinen dabei feststehenden Drehpunkt 76 geschwenkt und damit der Schieberkolben 19 in seine neutrale Stellung, d. h.

in die in Fig. 1 gezeigte Schließstellung, bewegt wird. Die Entfernung, die der Kolben 24 in Abhängigkeit von der nach Y gerichteten Bewegung des Hebels 15 nun zurückgelegt hat, steht genau im Verhältnis zu dieser Hebelbewegung. Beim Einnehmen seiner neutralen Stellung verschließt der Schieberkolben wieder die öffnungen 38 und 39, und die Flüssigkeit kann nicht mehr aus der Leitung 35 entweichen. Die durch die Einschnürung 47 in die Ventilkammer 33 strömende Flüssigkeit bewirkt das öffnen des Druckregelventils 34, und der Niederdruckzustand ist wieder hergestellt.

Dieses hydraulische Kraftübertragungsverfahren

findet besonders bei Zugmaschinen Anwendung, bei denen die Förderpumpe 29 durch den Schleppermotor ununterbrochen angetrieben wird. Die hydraulische Zylindervorrichtung B kann unmittelbar an der Zugmaschine befestigt sein, wobei deren Kolbenstange 90 über ein Verbindungsstück 91 und einen Kurbelarm 92 mit einer an der Zugmaschine

fic- gelagerten Aufzugwelle 93 verbunden ist. An die Welle 93 ist ein Hebearm 94 fest angeschlossen und mit Löchern 95 versehen, so daß er mittels Aufzugstangen an in beliebiger Weise an der Zugmaschine anzuordnende Geräte, vornehmlich Bodenbearbeitungswerkzeuge, anschließbar ist.

In der einen Richtung bewegt, verursacht der Zylinderkolben 24 ein Schwenken des Armes 94 zum Vergrößern der Arbeitstiefe der Werkzeuge, während die Kolbenbewegung· in der anderen Richtung ein Verringern der Arbeitstiefe oder ein völliges Anheben der Werkzeuge in die Transportstellung bewirkt.

Die Zylindervorrichtung B und die Welle 93 mitsamt den daran befestigten Kurbelarmen können erfindungsgemäß auch an ein von der Zugmaschine gezogenes vornehmlich landwirtschaftliches Gerät angebracht werden. In diesem Fall enden die Leitungen 78 und 96 in Schlauchkupplungen 97, 98, an die sich zum Gerät führende Schlauchleitungen 101, 102 anschließen, die mit dem am Gerät anbringbaren Zylinder 45 verbunden sind.

Die Verwendung der flüssigkeitsgetriebenen Steuereinrichtung 20, deren Zahnradgetriebe 21 als Regler die Einheit in Tätigkeit setzt, damit der Balancierhebel 17 zum Schließen des Steuerventils

14 geschwenkt wird, erleichtert die Anordnung der Zylindervorrichtung B an irgendeinem entfernt liegenden Punkt. Durch die in Reihenanordnung vorgenommene Verbindung des Zahnradgetriebes 21 und der Zylindervorrichtung B wird eine Gleithülse 22 der Steuereinrichtung 20 über eine so große Strecke bewegt, wie der Bewegung des Kolbens 24 und demnach des Armes 94 sowie der daran angeschlossenen Werkzeuge entspricht, wobei die Bewegung dieser Werkzeuge in bezug auf Riehtung und Entfernung im genauen Verhältnis mit der Bewegungsrichtung und -länge des Handhebels

15 steht.

Die Steuereinrichtung 20 läßt sich so einstellen, daß die hydraulische Einrichtung sich unter Verwendung von Druckzylindern mit verschieden großem Fassungsvermögen benutzen läßt. Zur Steuereinrichtung 20 gehört eine fest mit einem der Zahnräder 107 des Flüssigkeitszahnradgetriebes 21 verbundene Schraubenspindel 106, deren anderes Ende in einem .Lager 108 ruht. Auf der Spindel 106 sitzt eine Läufermutter 109 mit zwei sich gegenüberliegenden Zapfen 111, an die schwenkbar das untere Gabelende eines Hebels 112 angeschlossen ist. Das obere Ende des Hebels 112 ist ebenfalls gegabelt, und jeder dieser Gabelarme weist einen Längsschlitz 113 auf zur Aufnahme von Zapfen 114, die auf gegenüberliegenden Seiten von einer Gleithülse 22 abstehen, welche gleitbar auf einer Stange 115 sitzt, deren Enden von in geeigneter Weise an der Zugmaschine befestigten Sockeln gehalten werden.

In einen im Mittelabschnitt des Hebels 112 angeordneten Längsschlitz 119 ragt ein Gleitstein in Form eines Zapfens 118 hinein. Dieser Gleitstein wird von einer Läufermutter 121 getragen, die auf einer senkrecht angeordneten Schraubspindel 122 steckt, deren Längsbewegung dadurch verhindert wird, daß sie drehbar von Lagern 123, 124 gehalten wird. Die Drehung der Spindel 122 und die daraus folgende senkrechte Einstellung des Gleitsteines 118

wird von Hand durch eine mit einem Rändelkopf 126 versehene Schraube 125 bewirkt. Am Ende dieser Schraube befindet sich ein Kegelzahnrad 127, das im Eingriff mit einem am oberen Ende der Spindel 122 angeordneten Kegelrad 128 steht. Eine auf dem Gewindeteil der Schraube 125 steckende Läufermutter 129 besitzt einen Zapfen 131, der in eine schneckenförmig verlaufende Nut 132 fines zylindrischen Teils 133 eingreift. Wenn die Läufermutter 129 sich auf eine Drehung des Rändelkopfes 126 hin axial zu den Teilen 125 und 133 bewegt, dreht der zylindrische Teil 133 einen daran befestigten Zeiger 136 über eine Skala 137 (Fig.2), von der sich nun die Höheneinstellung des Gleitsteins 118 ablesen läßt.

Bei Verwendung eines durch die Schlauchkupplungen 97, 98 an die Leitungen 78, 96 angeschlossenen hydraulischen Zylinders B von mittlerer Größe wird an der Steuereinrichtung 20 eine Einstellung

ao vorgenommen, bei der der Gleitstein 118 in der Mitte zwischen den Enden des Längsschlitzes 119 in der StellungB steht. Wird nun der Handhebel 15 auf A' gerückt, so steht das untere Ende dieses Hebels bei D. Das untere Ende des Balancierhebels

as 17 schwingt um den dabei feststehenden Drehpunkt 18 in die Stellung D', und der Schieberkolben 19 wird nach links bewegt, wobei der Anschlußpunkt N in die Stellung O gelangt. Der Schieberkolben 19 ist demnach aus der neutralen Stellung N über die Strecke N-O bewegt worden. Dadurch fließt die Druckflüssigkeit durch den geöffneten Schieber 14 und die Leitung 51 in der bereits beschriebenen Weise zum linken Ende des Zylinders B und drückt den Kolben 24 nach rechts. Die Kolbenbewegung dauert an, bis der Kolben 19 wieder in seiner neutralen ßtellung ist, was dadurch hervorgerufen wird, daß das obere Ende des Balancierhebels 17 aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung nach 6" wandert, wodurch sich der Drehpunkt des Hebels 17 am rechten Ende des Ventilkolbens 19 von O nach .2V verlagert. Dieser Vorgang wird durch das Zahnradgetriebe 21 ausgelöst, das durch die am rechten Ende des Zylinders B austretende Flüssigkeit getrieben wird. Dabei dreht sich die Spindel 106 in der Richtung, in der die Läufermutter 109 nach links geht. Wenn soviel Flüssigkeit durch das Getriebe 21 geflossen ist, daß die Zapfen in bei BS stehen, hat der Hebel 112 sich im Uhrzeigersinn genügend weit um den Gleitstein 118 geschwenkt, daß die Zapfen 114 der Gleithülse 22 die Stellung S' eingenommen haben. Gleichzeitig haben die Stangen 23 den oberen Drehpunkt 18 des Hebels in die Stellung S geschafft. Das ist die Strecke, die der Hebel 17 zurücklegen muß, um den Schieberkolben 19 von O nach N zu bewegen und dabei den Schieber 14 zu schließen.

Wenn der Kolben 24 des Zylinders B aus der in Fig. ι gezeigten Mittelstellung nach links gleiten soll, ist der Handhebel 15 aus seiner Mittelstellung nach Y hin und, falls der Kolben bis zum linken Zylinderende bewegt werden soll, bis zum Anschlag Y seiner Einstellmöglichkeit zu rücken. In der Handhebelstellung Y steht das untere Ende des Hebels 15 auf E und das untere Ende des Balancierhebels 17 auf E', wobei die Verbindungsstelle des Hebels 17 und des Schieberkolbens 19 von N nach P geht. Der Schieber 14 öffnet sich also, und die Flüssigkeit strömt durch die Leitung 71, das Rückschlagventil 53 und das Getriebe 21 in den rechtsseitigen Kammerteil der Zylindervorrichtung B. Die aus dem linken Teil des Zylinders 45 verdrängte Flüssigkeit fließt aufwärts am geöffneten Rückschlagventil 52 vorbei durch die Umkehrleitung 51 zum Vorratsbehälter. In dieser Flüssigkeitsrichtung dreht sich die Spindel 106 in der entgegengesetzten Richtung, und die Läufermutter 109 wandert nach rechts. Wenn die Zapfen in die Stellung BT einnehmen, stehen die Zapfen 114 der Gleithülse 22 in der Stellung T', wobei das Gestänge 23 das obere Ende des Hebels 17 auf T ziehen und das rechte Ende des Schieberkolbens 19 aus der Stellung P in die neutrale Stellung N schaffen wird, wodurch der Schieber 14 sich schließt und die Tätigkeit der Zylindervorrichtung B gleichzeitig mit Erreichen des linken Endes des Zylinders 45 durch den Kolben 24 eingestellt wird.

Nur wenn der Handhebel 15 in seine Anschlagstellung X oder Y gerückt wird, wird das untere Ende des Hebels 17 um den Drehpunkt 18 in die Endstellungen D' oder E' geschwungen, und nur in diesen Fällen ist es erforderlich, daß das obere Ende des Hebels 17 anschließend die ganze Strecke nach i" oder T zurücklegen muß, um die neutrale Stellung TV des Mittelteils des Hebels 17 wieder herbeizuführen und den Schieberkolben 19 in die Schließstellung zu bewegen. Ein weniger weites Einrücken des Handhebels 15 verursacht entsprechend geringere Bewegung der beteiligten Teile zur Wiederherstellung der Schließstellung des Schiebers 14.

Es wird jedoch angestrebt, daß ein volles Schwenken des Hebels 15 zwischen den Punkten X und F vollständig ausgeführte Kolbenhübe im Zylinder 45 zur Folge hat. Wenn diese Voraussetzung gegeben ist, ziehen kürzere Schwenkbewegungen des Hebels 15 nach beiden Richtungen entsprechend kürzere Hubbewegungen des Kolbens 24 in jeweils der gleichen Richtung nach sich. Zu diesem Zweck muß die Entfernung, die die Gleithülse 22 zurücklegt, in einem absoluten Verhältnis mit der vom Kolben 24 durch den Flüssigkeitsdruck zurückgelegten Entfernung stehen. Dieses Verhältnis zwischen dem Bewegungsausmaß des Kolbens 24 und dem der Gleithülse 22 wird durch genaues Abstimmen der Umdrehung des Zahnrades 107 je Raumeinheit der das Getriebe 21 durchfließenden Flüssigkeit, der Gewindeteilung der Spindel 106 und der Stellung des Gleitsteins 118 in der Längsrichtung des Hebels 112 her- iao gestellt.

Nachdem ein Zahnradgetriebe mit einer bestimmten von der durchströmenden Flüssigkeitsmenge abhängigen Drehzahl und eine Spindel 106 mit einer bestimmten Gewindeteilung festgelegt ist, ias läßt sich die Entfernung, die die Gleithülse 22 je

Hubstrecke des Kolbens 24 zurückzulegen hat, durch Änderung der Stellung des Gleitsteins 118 in bezug auf den Hebel 112 einstellen.' Bei dem hier angenommenen Zahnradgetriebe und der besonderen Gewindeteilung der Spindel 106 bewirkt die Flüssigkeit, die während der bis zu den Enden des Zylinders 45 durchgehenden Kolbenhübe durch das Zahnradgetriebe 21 fließt, ein Vor- und Rückwärtsgleiten der Zapfen in zwischen den Punkten BS und BT. Wenn der Gleitstein 118 in der Stellung B" steht, bewirkt die Bewegung der Zapfen 111 zwischen BS und BT ein Hinundhergleiten der Gleithülsenzapfen 114 zwischen S' und T'. Dies ist das Bewegungsausmaß der Gleithülse 22, das zur ,. Wiederherstellung der neutralen Stellung Λ^Γ der Verbindungsstelle von Schieber kolben 19 und Hebel 17 entsprechend der Bewegung des Handhebels 15 zwischen den Endstellungen X und Y erforderlich ist. Durch Festsetzung des Gleitsteins 118 in der Stellung B" wird also die Strecke BS-BT der Bewegung der Läufermutter 109, die durch das Fassungsvermögen der Zylindervorrichtung B begründet ist, in ein gleiches Verhältnis mit der , maximal erforderlichen Strecke S'-T' gebracht, die _a5 in bezug auf die Bewegung des Hebels 15 über die ganze Entfernung X-Y festliegt.

Sollte eine hydraulische Zylindervorrichtung A mit geringerem Fassungsvermögen durch die Schlauchleitungen ιοί', 102' an die Verbindungsstücke 97, 98 angeschlossen sein, würde eine geringere Menge Druckflüssigkeit durch das Zahnradgetriebe 2i gedrückt. Demgemäß wäre die Bewegung des Kolbens 24' zwischen den Grenzen seines Hubbereiches durch eine Bewegung der Läufermutter 109 innerhalb der Grenzen AS-AT begleitet. Unter diesen Umständen muß der Gleitstein 118 in die tiefere Stellung^" gebracht werden, damit das obere Ende des Hebels 112 über die ganze Entfernung S'-T' bewegt wird und so die ^₀ Zusammenarbeit zwischen der Gleithülsenbewegung und der vollen Einstellweite X-Y des Handhebels 15 gewährleistet wird. Wenn der Gleitstein 118 in der Stellung A" ist, stimmt die Bewegung des Handhebels 15 und der des Kolbens 24' der kleineren Zylindervorrichtung A genau überein, so daß also das Einrücken des Hebels 15 in die Endstellung X bewirkt, daß der Kolben 24' genau bis an das rechte Ende seines Zylinders gleitet, während ein Einrücken des Hebels 15 in die Stellung Y den Kolben 24' genau bis zum linken Ende seines Zylinders bewegt. Das Einstellen des Hebels 15 auf zwischen den Punkten X, Y liegenden Stellungen bewirkt Bewegungen des Kolbens 24' in entsprechende Zwischenstellungen.

Für den Fall, daß eine hydraulische Zylindereinrichtung C mit ihren Leitungen 101", 102" an die Schlauchverbindungen 97, 98 angeschlossen ist : und eine entsprechend größere Menge Druckflüssigkeit durch das Zahnradgetriebe 21 gedrückt wird, so daß die Läufermutter 109 zwischen den Punkten CS, CT bewegt wird, muß der Gleitstein 118 in die obere Stellung C" gebracht werden, damit die Gleithülse 22 innerhalb der festliegenden Strecke S'-T' bewegt wird und die ordnungsgemäße Rückführung des Ventilkolbens bewirkt wird, nachdem dieser durch die Bewegung des Handhebels 15 in Tätigkeit gesetzt worden ist.

Da der Gleitstein 118 je nach Verwendung von Zylindergrößen A, B oder C auf die Punkte A", B" oder C" bzw. bei Zylindern von innerhalb dieses Bereiches abweichender Größe auf entsprechende dazwischenliegende Punkte feststellbar ist, läßt sich die flüssigkeitsgetriebene Regler-Steuereinrichtung 20 also so einstellen, daß die von der Gleithülse 22 je Volumeneinheit der Druckflüssigkeit zurückzulegende Entfernung wahlweise festgelegt wird, so daß die Strecke der durch den Handhebel 15 ausgeführten Bewegung wahlweise mit der davon abhängigen Bewegung der Zylindervorrichtung in Einklang gebracht wird. Mit anderen Worten, die Einstellung des Gleitsteins 118 im Längsschlitz 119 des Hebels 112 läßt sich dazu verwenden, durch die Steuerbewegung des Handhebels 15 über die volle Strecke X-Y eine Kolbenbewegung über die ganze Strecke der verschieden großen an das System angeschlossenen hydraulischen Zylindervorrichtungen hervorzurufen.

Wenn die Rändelschraube 125 gedreht wird, um den Gleitstein in die Stellung A" zu bringen, wird die auf dem Gewindeteil dieser Schraube sitzende Läufermutter 129 in die Stellung A' bewegt, wodurch der Zeiger 136 infolge des Zusammenwirkens des Läufermutterzapfens 131 mit der Schneckennut 122 im zylindrischen Teil 133 auf den Punkt A der in Fig. 2 gezeigten Skala 137 zeigt. Hieraus ersieht der Zugmaschinenfahrer, daß die Regler-Steuereinrichtung ordnungsgemäß eingestellt ist, wenn eine hydraulische Zylindervorrichtung A angeschlossen ist. Nach demselben Verfahren gibt der Zeiger 136 an, daß die Steuereinrichtung ordnungsgemäß auf eine Zylindergröße B oder C eingestellt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zum Regeln eines zu einem hydraulischen Kraftheber, etwa für das Anheben und Senken von an eine Zugmaschine angehängten Bodenbearbeitungsgeräten, gehörenden, wahlweise von Hand über ein Gestänge aus einer Schließstellung für die Druckflüssig- no keit in eine Durchlaßstellung einstellbaren und wieder in die Schließstellung zurückzubringenden Schiebers, der, über Leitungen verbunden, mit dem Zylinder des Krafthebers und einem in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstrom bewegten, flüssigkeitsgetriebenen Regler für die den Schieber in die Schließstellung zurückbringende Steuervorrichtung in Reihe liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Regler-S teuer vorrichtung (21) im unmittelbaren Verhältnis zur Druckflüssigkeitsmenge angetrieben wird, die durch den Schieber (14) zum Kraftheber (45) fließt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Regler (21) in Abhängigkeit und proportional von bzw. zu Menge

und Richtung der ihn durchströmenden Druckflüssigkeit betätigte Steuereinrichtung (20) in Anpassung an die Größe des Zylinders (45) des austauschbaren Krafthebers in den Winkelausschlägen ihres mit dem Schieber (14) verbundenen Gestänges (112) derart von Hand einstellbar ist, daß für alle Zylinderbohrungen und Kolbenhübe des Krafthebers stets wenigstens angenähert gleich große Bewegungen des Schieberkolbens (19) in bezug auf die Durchlaßöffnungen für die Druckflüssigkeit gewährleistet sind.
3. Regler-Steuereinrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (21) als Zahnradgetriebe ausgebildet ist, dessen eines Zahnrad (107) fest eine Schraubenspindel (106) trägt, deren darauf sitzende Läufermutter (109) über einen um einen Zapfen schwenkbaren Hebel (112) mit einer um eine vorherbestimmbare Entfernung bewegbare Gleithülse (22) gelenkig verbunden ist, welche über Gelenkstangen (23) mit dem Einrückgestänge (17) und über dieses mit dem Schieberkolben (19) in Verbindung steht.
4. Regler-Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkzapfen für den Hebel (112) als in einem Längsschlitz (119) des Hebels verschieb- und einstellbarer Gleitstein (118) ausgebildet ist, durch den der Winkelausschlag des Hebels (112) in Anpassung an die Menge der durch den Regler (21) strömenden Flüssigkeit und damit die Strecke bestimmbar ist, die der Kolben (24) im Kraftheber vor Schließung des Schiebers (14) zurücklegt.
5. Regler-Steuereinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise im Bereich des Zugmaschinenfahrers angeordnete Einstellvorrichtung (J25, 126), mittels deren eine den Gleitstein (118) tragende, auf einer Spindel (122) sitzende Läufermutter (121) verstellbar ist.
6. Regler-Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellspindel (125) eine Läufermutter (129) trägt, deren Zapfen (131) in eine schneckenförmig verlaufende Nut (132) einer drehbar gelagerten Welle (133) eingreift, die mit einem vor einer Skala (137) laufenden Zeiger (136) versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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