[0001] Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem zur Steuerung einer einen Verbraucher
bewegenden Kraft mit einem pilotgesteuerten Hauptventil und mit einem von einem Magneten
gesteuerten Pilotventil, wobei das Hauptventil mittels des Pilotventils in eine ein
Druckmittel dem Verbraucher zuführende und eine Druckmittel von diesem abführende
Stellung schaltbar ist.
[0002] Hydrauliksysteme zur Steuerung der Lage oder des Auflagedrucks eines Verbrauchers
sind vielfach bekannt und werden z. B. dazu verwendet, den Abstand eines Geräts vom
Boden zu steuern.
[0003] In einer ersten Ausführung (TM-1352, Seiten 270-20-5 und 270-20-7 bis 270-20-9, Mar-86,
von JOHN DEERE) kann Hubzylindern Druckmittel über ein Hauptventil zugeführt werden,
wenn dieses aus einer Sperrstellung in eine Durchgangsstellung geschaltet wird. Die
Umschaltung erfolgt über ein Pilotventil, das ferngesteuert betätigt wird und bei
entsprechender Betätigung einen Pilotdruck hinter dem Hauptventil abbaut, so daß dieses
mittels eines auf der anderen Seite des Hauptventils angelegten Drucks in die Durchgangsstellung
geschoben wird. Die gleiche Steuerung erfolgt mit einem zweiten Hauptventil und einem
zweiten Pilotventil, wenn Druckmittel aus den Hubzylindern zu einem Vorratsbehälter
abfließen soll. Mit diesem Hydrauliksystem ist lediglich ein gesteuertes Anheben oder
Absenken eines Geräts möglich, hingegen keine selbsttätige Lagesteuerung des Geräts.
[0004] Nach einer anderen Steuerungsart [Bosch-Hydraulik, Systeminformation, Schaltungen
und Komponenten für Mähdrescher, K6/VKD 2 - BEY 017/5 De(5.84), Seiten 4 und 5] werden
hinter einemhandbetätigten Dreistellungsventil zwei Zweistellungsventile und ein einstellbares
Druckbegrenzungsventil geschaltet, wobei das Druckbegrenzungsventil und ein Zweistellungsventil
dazu benötigt werden, das andere Zweistellungsventil bei Erreichen eines vorgegebenen
Drucks aus einer Sperr- in eine Durchgangsstellung zu bewegen. Der mit diesem Hydrauliksystem
einhergehende Aufwand an Ventilen und Steuerverbindungen ist zu hoch.
[0005] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Hydrauliksystem
zur Steuerung einer einen Verbraucher bewegenden Kraft, insbesondere zur Steuerung
dessen Auflagekraft, mit einem pilotgesteuerten Hauptventil und mit einem von einem
Magneten gesteuerten Pilotventil so auszubilden, daß mit nur einem Haupt- und einem
Pilotventil automatisch ein vorwählbarer Druck an dem Verbraucher während einer Steuerung
anliegt.
[0006] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst
worden, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung
in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
[0007] Auf diese Weise wird das Pilotventil geöffnet und baut somit Druck hinter dem Hauptventil
ab, sobald ein an dem Pilotventil anstehender Druck die auf der anderen Seite des
Pilotventils anstehende, d. h. entgegenwirkende Kraft überschreitet. Diese andere
Kraft könnte mittels einer Feder, eines Magneten oder eines anderen Drucks aufgebaut
werden. Eine derartige Druckerhöhung tritt dann ein, wenn sich der Verbraucher z.
B. mit einem Gerät aufgrund der Bodenbeschaffenheit von dem Boden weg bewegt und nicht
mehr auf diesem aufliegt. Das Öffnen des Hauptventils bewirkt dann ein Abströmen des
Druckmittels aus dem Verbraucher, so daß sich das Gerät absenken kann, bis an dem
Verbraucher der vorgesteuerte Druck wieder erreicht ist.
[0008] Wenn die an dem Magnet anlegbare Spannung oder Stromstärke, jedenfalls deren Anlagekraft
an der Steueröffnung veränderbar ist, kann der Druck, bei dem das Pilotventil anspricht
und das Hauptventil betätigt wird, variiert werden. Eine derartige Änderbarkeit ist
dann sinnvoll, wenn die Einsatzverhältnisse des von dem Verbraucher getragenen Geräts
wechseln und eine Anpassung erforderlich oder gewünscht ist.
[0009] Auf einfache Weise kann der Ansprechdruck in dem Pilotventil wirken, wenn er gegen
die Kraft einer Feder arbeitet, da diese konstant und vorberechenbar ist.
[0010] Es ist zwar bereits ein Proportional-Druckbegrenzungsventil mit einer Pilotsteuerung
und einem Magneten mit änderbarer Anlegespannung und umgekehrter Kennlinie bekannt
[BOSCH - Für Hydraulik - Produktinformation - HP/VEK 2-BEY 013/5 De, En, Fr (3.90)];
es ist hingegen nicht bekannt, ein derartiges Ventil zur Steuerung des Auflagedrucks
oder der Lage eines Verbrauchers zu verwenden.
[0011] Wird das Hauptventil so ausgebildet, daß die durch es fließende Druckmittelmenge
einstellbar ist, kann die Senkgeschwindigkeit des Verbrauchers verändert werden, so
daß beim Ansprechen des Pilotventils der Verbraucher mit veränderlicher Geschwindigkeit
bis zum Erreichen eines bestimmten Abstützdrucks bewegt werden kann.
[0012] Es ist zwar allgemein bekannt, z. B. auch aus der erstgenannten Druckschrift, die
Durchflußmenge des Druckmittels durch das Hauptventil veränderlich zu machen; nach
diesem Stand der Technik ist aber keine Steuerung der Abstützkraft möglich.
[0013] Eine hervorragende Wirkung wird mit dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem erzielt,
wenn es zur Lagesteuerung eines Geräts an einer landwirtschaftlich nutzbaren Maschine,
insbesondere eines Erntevorsatzes an einer Erntemaschine verwendet wird, weil dort
die Einsatzverhältnisse ständig wechseln, weil unterschiedliche Abstützdrücke und
unterschiedliche Senkgeschwindigkeiten gewünscht werden. Auch bei Bau- und Forstmaschinen,
oder bei der Dreipunktregelung von Ackerschleppern kann dieses Hydrauliksystem vorteilhaft
verwendet werden.
[0014] In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Es zeigt:
- Fig.1
- einen Schaltplan eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems in schematischer Darstellung,
- Fig.2
- eine Kennlinie eines Magneten und
- Fig.3
- eine Darstellung eines Ventilblocks des Hydrauliksystems im Schnitt.
[0015] Ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem 10 enthält einen Vorratsbehälter 12, eine Pumpe
14, ein Ventil 16, ein Hauptventil 18, ein Pilotventil 20 und einen Verbraucher 22.
[0016] Ein derartiges Hydrauliksystem 10 dient der Hub- und/oder Senksteuerung eines an
dem Verbraucher 22 angreifenden Gegenstands, oder allgemein zu dessen Lagesteuerung
und, wenn er auf einem Boden aufgelegt wird, zu dessen Auflagekraftsteuerung. Der
Gegenstand kann ein Arbeitsgerät sein, das an ein Fahrzeug angehängt ist, oder ein
Erntevorsatz an einer Erntemaschine, eine Schaufel an einem Lader oder Bagger oder
ein Greifer an einer Forstmaschine. Darüber hinaus sind zahlreiche andere Anwendungsbeispiele
denkbar.
[0017] In dem Vorratsbehälter 12 wird Druckmittel in der Form von Flüssigkeit, insbesondere
Öl bevorratet, das von der Pumpe 14 unter Druck gesetzt werden kann.
[0018] Die Pumpe 14 ist als eine dauernd fördernde Konstantstrompumpe ausgebildet, die von
einem nicht gezeigten Motor angetrieben wird. Zwischen der Pumpe 14 und dem Vorratsbehälter
12 erstreckt sich eine Saugleitung 24. Die Fördermenge der Pumpe 14 sei mit 18 l/min
angenommen.
[0019] Das Ventil 16 ist als ein Zweistellungsventil mit drei Anschlüssen ausgebildet, das
von der Pumpe 14 kommendes Druckmittel in einer Stellung -a- dem Vorratsbehälter 12
und in einer Stellung -b- dem Verbraucher 22 zuführt. Zur Verstellung des Ventils
16 ist einerseits eine Feder 26 und andererseits ein Magnet 28 vorgesehen. In einer
normalen Schaltstellung drückt die Feder 26 das Ventil 16 in seine Stellung -a-. Da
das Ventil 16 als sogenanntes Schwarz-Weiß-Ventil ausgebildet ist, kann es nur eine
der genannten Stellungen, hingegen keine dazwischenliegende Stellung einnehmen. Zwischen
der Pumpe 14 und dem Ventil 16 erstreckt sich eine Druckleitung 30, zwischen dem Ventil
16 und dem Vorratsbehälter eine Leitung 32 und von dem Ventil 16 zu dem Verbraucher
22 eine Leitung 34.
[0020] Von der Druckleitung 30 führt eine Abzweigung 36 zu einem herkömmlichen Druckbegrenzungsventil
38, das bei einem eingestellten zulässigen Höchstdruck öffnet und Druckmittel in den
Vorratsbehälter 12 abströmen läßt. Der zulässige Höchstdruck liegt über dem normalen
Betriebsdruck des Verbrauchers 22.
[0021] In der Leitung 34 ist ein federbelastetes Rückschlagventil 40 vorgesehen, das in
Richtung zu dem Verbraucher 22 hin öffnen kann.
[0022] Das Hauptventil 18 ist als Zweistellungsventil mit zwei Anschlüssen ausgebildet und
eingangsseitig an eine Leitung 42 und ausgangsseitig an eine Leitung 44 angeschlossen.
Während die Leitung 42 eine Verbindung zwischen der zu dem Verbraucher 22 führenden
Leitung 34 und dem Hauptventil 18 herstellt, führt die Leitung 44 zu dem Vorratsbehälter
12. Von den beiden möglichen Stellungen -c- und -d- unterbricht die Stellung -c- den
Durchfluß durch das Hauptventil 18 und somit die Verbindung zwischen der Leitung 34
und dem Vorratsbehälter 12, und die andere Stellung -d- erbringt eine Verbindung zwischen
den Leitungen 42 und 44, wobei der hindurchfließende Volumenstrom veränderlich drosselbar
ist, wie dies später noch erläutert wird. Es sei für das Ausführungsbeispiel angenommen,
daß die maximale Durchflußmenge 35 l/min betrage.
[0023] Das Hauptventil 18 wird auf einer Seite, d. h. mit Blick auf Figur 1 rechts, von
einer Feder 46 beaufschlagt. Auf der gleichen Seite wie die Feder 46 mündet eine Pilotleitung
48 ein, und auf der gegenüberliegenden Seite wird das Hauptventil 18 von einem in
einer Pilotleitung 50 anstehenden Druck beaufschlagt. Die Pilotleitung 50 ist an die
Leitung 42 angeschlossen und unterliegt somit stets dem am Verbraucher 22 anstehenden
Druck.
[0024] Das Pilotventil 20 ist in eine weitere Leitung 52 geschaltet, die von der Leitung
34 abzweigt und zu dem Vorratsbehälter 12 führt. Hintereinander folgend sind in der
Leitung 52 ein Filter 54, eine Drossel 56, eine Blende 58 und das Pilotventil 20 vorgesehen.
Die Pilotleitung 48 zweigt zwischen der Drossel 56 und der Blende 58 zu dem Hauptventil
18 ab.
[0025] Eine dritte Pilotleitung 60 ist einerseits zwischen der Blende 58 und dem Pilotventil
20 an die Leitung 52 und andererseits an eine Seite des Pilotventils 20 angeschlossen.
Eine Leckölleitung 62 ist einenends mit dem Pilotventil 20 und anderenends zwischen
dem Pilotventil 20 und dem Vorratsbehälter 12 mit der Leitung 52 verbunden. Schließlich
wird das Pilotventil 20 auf einer Seite von einer Feder 64 beaufschlagt, der der in
der Pilotleitung 60 anstehende Druck entgegenwirkt. In der Pilotleitung 60 herrscht
stets der an dem Verbraucher 22 anstehende Druck, gegebenenfalls kaum merklich reduziert
infolge von Strömungsverlusten in der Drossel 56 und der Blende 58. Auf der der Feder
64 entgegengesetzten Seite und zusammen mit dem Druck in der Pilotleitung 60 wirkt
ein Magnet 66 auf das Pilotventil 20. Der Magnet 66 ist vorteilhafterweise als Proportionalmagnet
ausgebildet; jedenfalls ist es ein Magnet 66 mit einer bekannten konstanten Hysterese.
[0026] Das Pilotventil 20 wird im Ruhezustand von der Feder 64 in eine Sperrstellung -e-
geschoben, in der die Verbindung zwischen der Leitung 34 und dem Vorratsbehälter 12
über die Leitung 52 unterbrochen ist. In dem Ruhezustand wird der Magnet 66 nicht
betätigt, und der in der Pilotleitung 60 anstehende Druck reicht mit der dazugehörigen
Fläche nicht aus, die Kraft der Feder 64 zu überkommen. Zur Kompression der Feder
64 muß stets auch der Magnet 66 wirksam werden.
[0027] Um aus der Sperrstellung -e- in eine Durchgangsstellung -f-zu gelangen, muß zusätzlich
der Magnet 66 aktiviert werden. Der Magnet 66 ist ein Elektromagnet mit einer umgekehrten
Kennlinie, wie sie aus Figur 2 zu ersehen ist. Die an ihm anlegbare Spannung/Stromstärke
ist in ihrer Größe veränderlich und wird mittels eines Potentiometers 68 über einen
Schalter 74 vorgegeben. Je nach der Größe der angelegten Spannung bzw. der angelegten
Stromstärke ist die Kraft, mit der der Magnet 66 der Feder 64 entgegenwirkt und somit
Druckmittel von der Leitung 34 abströmen läßt, größer oder kleiner. Das Potentiometer
68 befindet sich bei einer Erntemaschine auf einer Fahrerplattform und kann von dort
aus eingestellt werden. Die Steuerung ist so gewählt, daß das Pilotventil 20 vollkommen
öffnet, wenn der Magnet 66 unter voller Spannung/ Stromstärke steht.
[0028] Der Verbraucher 22 ist als ein einfach wirkender, linear beweglicher Hydraulikmotor
ausgebildet, dessen Kolben eine Last anheben kann. Parallel zu dem Verbraucher 22
ist ein Druckspeicher 70 an die Leitung 34 angeschlossen, wobei der Eingang in den
Druckspeicher 70 mittels einer Drossel 72 verändert werden kann, um das Hydrauliksystem
10 steifer oder beweglicher zu gestalten.
[0029] Nach alledem stellt sich die Funktion des Hydrauliksystems 10 wie folgt dar.
Ruhestellung
[0030] Figur 1 zeigt das Hydrauliksystem 10 in seinem Ruhezustand, in dem die Magneten 28
und 66 spannungslos sind. Mittels der Feder 26 wird in diesem Ruhezustand das Ventil
16 in seine Umlaufstellung -a-, mittels der Feder 46 das Hauptventil 18 in seine Sperrstellung
-c- und mittels der Feder 64 das Pilotventil 20 in seine Sperrstellung -e- gedrückt;
das von der Pumpe 14 geförderte Druckmittel fließt also über das Ventil 16 direkt
in den Vorratsbehälter 12, ohne den Verbraucher 22 zu bewegen.
Hubvorgang
[0031] Um den Verbraucher 22 im Sinne eines Hubs auszufahren, wird lediglich der Magnet
28 über einen nicht gezeigten Schalter betätigt, d. h. aktiviert, so daß das Ventil
16 seine Durchgangsstellung -b- einnimmt und das Druckmittel in die Leitung 34 über
das Rückschlagventil 40 zu dem Verbraucher 22 gelangt, der ausfährt, sobald der Druckspeicher
70 seinen Betriebsdruck erreicht hat. Das Hauptventil 18 und das Pilotventil 20 bleiben
in ihrer Sperrstellung -c- bzw. -e-. Der Hubvorgang wird beendet, sobald an dem Magnet
28 keine Spannung mehr angelegt wird, was z. B. durch das Öffnen des Schalters möglich
ist.
Senkvorgang
[0032] Zum Absenken einer an dem Verbraucher 22 angreifenden Last, d. h. zum Einfahren des
Hydraulikkolbens, wird wiederum der Magnet 28 aktiviert und somit das Ventil 16 in
seine Durchgangsstellung -b- geschoben. Außerdem wird der Magnet 66 aktiviert, so
daß die von ihm aufgebrachte Kraft zusammen mit der sich aus dem Druck in der Pilotleitung
60 ergebenden Kraft der Feder 64 gegenübersteht, diese überragt und das Pilotventil
20 in seine den Durchgang öffnende Stellung -f-verschiebt. Nachdem der an dem Hauptventil
18 auf der rechten Seite anstehende Druck sich nun durch das geöffnete Pilotventil
20 zum Vorratsbehälter 12 abbauen kann, bewirkt der an dem Verbraucher 22 anstehende
und sich durch die Leitung 34 und die Pilotleitung 50 an der anderen, linken Seite
des Hauptventils 18 angelegte Pilotdruck, daß das Hauptventil 18 seine Durchgangsstellung
-d- einnimmt, in der Druckmittel von dem Verbraucher 22 zu dem Vorratsbehälter 12
abfließen kann. Allerdings kann nur die Menge abfließen, die sich aus der Differenz
zwischen der maximalen Durchströmmenge durch das Hauptventil (35 1/min) und der von
der Pumpe 14 geförderten Menge (18 l/min) ergibt; in diesem Fall sind dies 17 l/min,
wenn der Durchgang durch das Hauptventil 18 nicht gedrosselt wird.
Lagesteuerung bei voreingestelltem Abstützdruck des Verbrauchers 22
[0033] Diese Steuerung bewirkt, daß der Verbraucher 22 von der an ihm angreifenden Last
stets in eine Stellung bewegt wird, in der die Last nur noch mit einer vorbestimmten
Kraft an ihm angreift. Beispielsweise soll mittels des Verbrauchers 22 ein Schneidwerk
eines Mähdreschers soweit abgesenkt werden, bis es mit einer bestimmten Kraft auf
dem Boden aufliegt.
[0034] Zum Einleiten der Lagesteuerung ist es zunächst erforderlich, eine Beziehung zwischen
dem Abstützdruck des Verbrauchers 22 bzw. des an ihm angehängten Geräts, der sich
in der Leitung 34 aufbaut, und der Spannung an dem Magnet 66 herzustellen. Zuerst
wird der Verbraucher 22 ganz eingefahren, um den Druck in der Leitung 34 soweit wie
möglich abzubauen. Dann werden in diesem Einstellungsvorgang mittels eines weiteren
nicht gezeigten Schalters die Magneten 28 und 66 bestromt, so daß das Ventil 16 seine
Durchgangsstellung einnimmt und Druckmittel zu dem Verbraucher 22 fördert. Außerdem
wird der Schalter 74 geschlossen, so daß Spannung an dem Magnet 66 angelegt wird,
die jedoch zu Beginn des Einstellvorgangs die höchstmögliche Spannung/Stromstärke
sein sollte. Obwohl an dem Verbraucher 22 ein noch geringer Druck ansteht, der auch
in der Pilotleitung 60 herrscht, wird dieser zusammen mit der von dem Magnet 66 aufgebauten
Kraft das Pilotventil 20 in seine Durchgangsstellung -f-verschieben. Somit nimmt auch
das Hauptventil 18 seine Durchgangsstellung -d- ein. Das Potentiometer 68 wird nun
kontinuierlich so lange verstellt und somit die Spannung an dem Magnet 66 reduziert,
bis die Kraft des Magneten 66 zusammen mit der aus dem Pilotdruck in der Pilotleitung
60 geringer wird als die der Feder 64. Sobald dieser Fall eintritt, wird das Pilotventil
20 seine Sperrstellung -e- und darauffolgend das Hauptventil 18 seine Sperrstellung
-c-einnehmen, und der Verbraucher 22 wird ausfahren. Die Stellung des Potentiometers
68, bei der sich der Verbraucher 22 bewegt, wird festgehalten, und zur Einstellung
eines bestimmten Abstützdrucks wird das Potentiometer 68 um einen zu ermittelnden
Betrag zurückverstellt.
[0035] Damit der Lagesteuerungsvorgang wirksam werden kann, muß der Verbraucher 22 ein bestimmtes
Maß ausgefahren, d. h. die Last angehoben werden. Um die druckproportionale Lagesteuerung
zu aktivieren, wird das Potentiometer 68 durch Schließen des Schalters 74 an den Magnet
66 angeschlossen und dieser mit einer bestimmten Spannung bestromt, die die voreingestellte,
gegen die Feder 64 gerichtete Kraft erzeugt. Das Pilotventil 20 wird also vorgespannt.
Außerdem wird der Magnet 28 bestromt, so daß das Ventil 16 Druckmittel in die Leitung
34 strömen läßt. Das Anlegen einer Spannung an die Magneten 28, 66 erfolgt für eine
Zeit von z. B. 5 - 6 Sekunden; diese Zeitdauer kann auch mittels eines Zeitglieds
in der Form eines Relais oder dergl. eingehalten werden. Ist der Druck an dem Verbraucher
22 zu hoch, senkt sich der Verbraucher 22 gemäß den vorherigen Ausführungen zu dem
Einstellvorgang.
[0036] Bei der Aktivierung der Auflagedrucksteuerung wird der Einstelldruck an dem Pilotventil
20 immer von der Ausgangsspannung bzw. dem Ausgangsstrom I bzw. U = 0 angefahren.
Das bedeutet, daß als Fehler nur die Wiederholgenauigkeit eingeht und nicht die Hysterese.
Mit diesem Hydrauliksystem 10 ist man somit in der Lage, nur durch Betätigen eines
Schalters zum Bestromen der Magneten 28 und 66 den Druck im System und somit die Abstützkraft
immer auf den gleichen Wert anzufahren.
[0037] Tritt aufgrund irgendeines Ereignisses an dem Verbraucher 22 und somit in der Leitung
34 eine Druckerhöhung in dem Druckmittel ein, die ausreichend groß ist, mit der Kraft
des Magneten 66 die Kraft der Feder 64 zu übersteuern, so öffnet das Pilotventil 20
die Verbindung zu dem Vorratsbehälter 12, der Druck in der Pilotleitung 48 baut sich
ab und der Druck in der Pilotleitung 50 verschiebt das Hauptventil 18 in seine Durchgangsstellung
-d-, in der Druckmittel aus dem Verbraucher 22 in den Vorratsbehälter 12 abfließen
kann. Das Druckmittel kann so lange abfließen, bis die Druckerhöhung in den Leitungen
34, 52 abgebaut ist und es der Feder 64 gelingt, den Durchgang durch das Pilotventil
20 zu schließen, was bewirkt, daß der Pilotdruck auf der rechten Seite des Hauptventils
18 ansteigt und dieses ebenfalls schließt. Dies bedeutet, daß der Verbraucher 22 die
Last absenkt, bis sie sich mit der vorher bestimmten Kraft z. B. auf dem Boden abstützt.
Es ist klar erkennbar, daß durch eine Änderung der Spannung an dem Magnet 66 der Zeit-
bzw. Druckpunkt verändert werden kann, bei dem das Pilotventil 20 öffnet und den Steuervorgang
einleitet.
[0038] Soll die zuletzt beschriebene Lagesteuerung nicht in Betrieb sein, wird der Schalter
74 geöffnet, so daß über das Potentiometer 68 keine Spannung an dem Magnet 66 angelegt
werden kann.
[0039] Wie eingangs erwähnt wurde, kann die maximale Durchflußmenge durch das Hauptventil
18 manuell verändert werden, wozu beispielsweise eine Stellschraube 76 verwendet werden
kann, wie sie in Figur 3 gezeigt ist. So kann die maximale Durchflußmenge von 35 l/min
auf z. B. 30 l/min gesenkt werden. Dies hat zur Folge, daß während eines Senkvorgangs
bei ungeändertem Zustrom von Druckmittel von der Pumpe 14 mit 18 l/min nur noch 12
l/min aus dem Verbraucher 22 abfließen können; die Senkgeschwindigkeit verlangsamt
sich somit. Anstatt einer manuell betätigbaren Stellschraube 76 könnte auch eine elektrisch
verstellbare Stellvorrichtung verwendet werden.
[0040] Zum Ende dieser Beschreibung anhand der schematischen Darstellung nach Figur 1 sei
darauf hingewiesen, daß sich die Angaben links und rechts oder gegenüberliegend und
dergl. nur mit Blick auf Figur 1 der Zeichnung beziehen. Selbstverständlich können
bei einer praktischen Ausgestaltung, wie sie z. B. in Figur 3 gezeigt ist, Federn,
Magneten, Leitungen, Pilotleitung auch an anderen Stellen angreifen, solange dadurch
die Funktion des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems 10 beibehalten wird.
[0041] In Figur 3 ist ein Ventilblock 78 gezeigt, in dem insbesondere die Magneten 28 und
66, das Ventil 16, das Hauptventil 18, das Pilotventil 20 und die Stellschraube 76
enthalten sind. In den Ventilblock 78 sind an den betreffenden Stellen die bisher
verwendeten Bezugszeichen eingetragen. Eine detaillierte Erläuterung erübrigt sich,
da die Verbindungen und die Funktion die gleichen sind, mit der Ausnahme, daß das
Ventil 16 nicht direkt mittels des Magneten 28, sondern pilotgesteuert ist. Dies ist
jedoch bereits aus TM-1352, Seiten 270-20-5 und 270-20-7 bis 270-20 9, Mar-86, von
JOHN DEERE bekannt, so daß es auch hierzu keiner Erläuterung bedarf.
[0042] Die Stellschraube 76 ist über eine Hülse 80 in ein Gehäuse 82 längsbeweglich eingeschraubt
und wirkt einenends auf die Feder 46, die einen Schieber 84 des Hauptventils 18 gegen
einen Sitz 86 preßt. Je weiter die Stellschraube 76 auf die Feder 46 zubewegt wird
und diese entsprechend vorspannt, desto weniger kann der Schieber 84 bei vergleichbarem
Druck ausweichen, so daß hiermit der Durchlaßquerschnitt verändert werden kann.
[0043] Durch die Verwendung eines Magneten 66 mit einer definierten Kennlinie (Hysterese),
die durch eine einfache oder komplizierte mathematische Formel beschrieben werden
kann, ist es möglich, die von dem Magnet 66 ausgehende Kraft in jeder seiner Stellungen
und unter jeder seiner Spannungen bzw. Stromstärken genau zu errechnen. Da diese Kraft
gleichzeitig den Steuerdruck darstellt, kann durch ihre Änderung der Zeitpunkt oder
das Ausmaß des Öffnens und Schließens des Pilotventils 20 verändert werden.
[0044] Da das Pilotventil 20 unter voller Spannung/Stromstärke als sogenanntes Schwarz-Weiß-Ventil
oder Offen-Zu-Ventil arbeitet und somit keine Zwischenstellungen zuläßt, eignet es
sich hervorragend auch zu einer gegebenenfalls gewünschten manuellen Steuerung.
[0045] Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem eignet sich insbesondere zur Auflagedrucksteuerung
des Verbrauchers, aber auch zu dessen Lagesteuerung.
1. Hydrauliksystem (10) zur Steuerung einer einen Verbraucher bewegenden Kraft (22) mit
einem pilotgesteuerten Hauptventil (18) und mit einem von einem Magneten (66) gesteuerten
Pilotventil (20), wobei das Hauptventil (18) mittels des Pilotventils (20) in eine
ein Druckmittel dem Verbraucher (22) zuführende und eine Druckmittel von diesem abführende
Stellung schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotventil (20) zusätzlich
von dem an dem Verbraucher (22) anstehenden Druck beaufschlagt wird, der der Kraft
des Magneten (66) entgegenwirkt.
2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Magnet (66)
anlegbare Spannung oder Stromstärke veränderbar ist.
3. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck an dem
Pilotventil (20) gegen die Kraft einer Feder (64) arbeitet.
4. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußmenge
des Hauptventils (18) veränderlich einstellbar ist.
5. Hydrauliksystem nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche für die Lagesteuerung
eines Geräts an einer landwirtschaftlich nutzbaren Maschine, insbesondere eines Erntevorsatzes
an einer Erntemaschine.
6. Hydrauliksystem nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Magnet (66) als Proportionalmagnet ausgebildet ist.
7. Hydrauliksystem nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Pilotventil (20) unter maximaler Spannung/Stromstärke als Schwarz-Weiß-Ventil
wirkt.