[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuereinrichtung für die Arbeitshydraulik
eines insbesondere land- und bauwirtschaftlich nutzbaren Fahrzeugs, vorzugsweise
für ein Konstantstromsystem mit zumindest einem durch eine federbelastete Raste festlegbaren
und durch diese vom Druck in einer Steuerleitung hydraulisch ausrückbaren Steuerschieber,
der nach Entrastung mittels einer Rückstellkraft selbsttätig in seine Neutralstellung
zurückgestellt wird, wobei die Entrastung des Steuerschiebers jeweils bei Erreichen
des Betriebsdruckes am eingeschalteten Verbraucher ausgelöst wird und verspätet mittels
einer Verzögerungseinrichtung in der Steuerleitung einsetzt, die ihrerseits zur Beaufschlagung
mit Steuerdruck über ein Vorspannventil mit der Pumpendruckleitung in Strömungsrichtung
vor dem Steuerschieber verbunden ist.
[0002] Es ist aus der DE-OS 33 34 253 eine gattungsgleiche hydraulische Steuereinrichtung
für die Arbeitshydraulik eines Schleppers bekanntgeworden, bei der jede der an den
Steuerventilen angreifenden Rasten als Teil eines in einem Zylinder geführten Kolbens
ausgebildet ist, der durch Federkraft im Sperrsinn und durch Druckflüssigkeit im Entriegelungssinn
beaufschlagt wird. Die hydraulischen Räume der Rasten sind durch eine Steuerleitung
miteinander verbunden, die zur Versorgung mit Druckflüssigkeit über eine hydraulische
Verzögerungseinrichtung unmittelbar mit der Pumpendruckleitung in Verbindung steht.
Bei dieser bekannten Steuereinrichtung besteht die Verzögerungseinrichtung ausschließlich
aus hydraulischen Bauelementen, die jedoch aufgrund ihrer Wirkungsweise zumindest
teilweise einer besonderen Anfertigung bedürfen. Eine Einrichtung aus derartigen
Bauteilen ist recht kostenaufwendig.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verzögerungseinrichtung für eine
hydraulische Steuereinrichtung der eingangs umrissenen Gattung zu schaffen, die sich
ohne Sonderanfertigungen von Bauteilen mit handelsüblichen einfachen Mitteln kostengünstig
herstellen läßt.
[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die Steuerleitung für die
Raste hinter dem Vorspannventil eine Druckdose zur Betätigung eines Schalters und
parallel dazu über eine Drossel sowie ein Rückschlagventil parallel zur Raste ein
elektromagnetisch bzw. mit Federkraft betätigbares Zweiwegeventil angeschlossen ist,
das in Offenstellung die Steuerleitung mit der vom Steuerschieber zu einem weiteren
nachgeschalteten Steuergerät führenden Leitung verbindet und daß der Schalter der
Druckdose mit dem elektromagnetischen Stellorgan des Zweiwegeventils in Verbindung
mit einer Stromquelle einen elektrischen Schaltkreis bildet, der von einem Verzögerungsrelais
beherrscht wird.
[0005] Alle hierfür benötigten elektrischen Bauteile können in der erforderlichen Ausführung
fertig bezogen werden, so daß die Verzögerungseinrichtung kostengünstig herstellbar
ist. Außerdem sind die Schaltverbindungen bei elektrischen Bauteilen leichter herzustellen,
als bei hydraulischen Bauteilen, zumal in vielen Fällen vorgefertigte Leiterplatten
zur Anwendung kommen.
[0006] Bei einem Relais, dessen Erregerstrom bei Abschaltung verzögert unterbrochen wird,
ist vorgesehen, daß das elektromagnetische Zweiwegeventil im Schließsinn durch eine
Feder belastet ist und daß der Schalter der Druckdose sich in deren unbeaufschlagtem
Zustand in Schließstellung befindet sowie bei Druckanstieg in der Druckdose in Offenstellung
gelangt.
[0007] Bei einem Relais, das bei Abschaltung des Erregerstromes verzögert schließt, ist
vorgesehen, daß das elektromagnetische Zweiwegeventil im Öffnungssinn durch eine
Feder belastet ist und daß der Schalter der Druckdose sich in deren unbeaufschlagtem
Zustand in Offenstellung befindet sowie bei Druckanstieg in der Druckdose in Schließstellung
gelangt.
[0008] Schließlich ist es zweckdienlich, wenn der aus dem elektromagnetischen Stellorgan
des Zweiwegeventils, dem Schalter der Druckdose und dem Relais gebildete Stromkreis
über ein im Zündschloß des Fahrzeugs angeordneten Schalter mit dem Pluspol einer Stromquelle
verbindbar ist.
[0009] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher
beschrieben:
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Steuereinrichtung gemäß der
Erfindung;
Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel.
[0010] In der als Blockschaltbild gezeigten hydraulischen Steuereinrichtung ist ein als
Mehrwegeventil ausgebildeter Steuerschieber 1 vorgesehen, das zur Betätigung beispielsweise
eines nicht dargestellten Stellzylinders dient. Dieser hydraulische Verbraucher ist
an Leitungen 2, 3 angeschlossen. Beiderseits des Steuerschiebers 1 angreifende Federn
4 bzw. 5 sorgen für die Zentrierung des beweglichen Schieberteils in der gezeigten
Neutralstellung. Ferner hat der Steuerschieber 1 eine in mehreren Schaltstellungen
wirksame Raste 6, die mechanisch durch Federkraft einrückbar und hydraulisch ausrückbar
ist. Die Raste 6 hat einen durch die Kraft einer Feder 7 belasteten Stößel 8, der
je nach Schaltstellung des Steuerschiebers 1 in eine von mehreren Ausnehmungen 9 eines
schieberteils 10 eingreift. Zur hydraulischen Betätigung der Raste 6 hat diese ein
entgegen der Kraft der Feder 7 wirkendes hydraulisches Stellorgan 11, das mit einem
Zweiwegeventil 12 gekoppelt ist. Eine zur Versorgung der Raste 6 mit Druckflüssigkeit
vorgesehene Steuerleitung 14 ist durch eine Leitung 15 mit dem Stellorgan 11 und
durch eine von der Leitung 15 abzweigende Leitung 16 mit dem Zweiwegeventil 12 verbunden.
Bei der gezeigten, durch die Feder 7 bewirkten Offenstellung des Zweiwegeventils 12
ist die Leitung 16 durch eine im Schieder des Zweiwegeventils 12 angeordnete Drossel
17 durch eine ausgangsseitig an diese anschließende Leitung 18 mit dem Sammelbehälter
für Druckflüssigkeit verbunden.
[0011] Zur Versorgung der Steuereinrichtung mit Druckflüssigkeit dient eine Hydropumpe 20,
die saugseitig an den Sammelbehälter 19 und ausgangsseitig mittels einer Druckleitung
22 an den Steuerschieber 1 angeschlossen ist. Vom Steuer schieber 1 führt ausgangsseitig
eine Leitung 23 zu einem Regelsteuergerät 24, das zur Betätigung eines hinter einem
Rückschlagventil 25 an eine Leitung 26 angeschlossenen, nicht dargestellten Krafthebers
dient.
[0012] Der Steuerschieber 1 hat ausgangsseitig durch eine Leitung 27 eine Verbindung mit
der leitung 18, die ihrerseits durch eine Leitung 28 an den Sammelbehälter 19 angeschlossen
ist. Zur Versorgung der Steuerleitung 14 mit Druckflüssigkeit dient ein Vorspannventil
29, das eingangsseitig an die Druckleitung 22 und ausgangsseitig durch eine Leitung
30 mit einer Druckdose 31 in Verbindung steht. An die Leitung 30 ist die Steuerleitung
14 unter Einschaltung einer Drossel 32 sowie eines Rückschlagventils 33 angeschlossen.
[0013] Das hydraulische System hat eine elektrische Verzögerungseinrichtung 35 für die
hydraulische Betätigung der Raste 6. Die Verzögerungseinrichtung 35 weist ein durch
die Kraft einer Feder 36 im Schließsinn beaufschlagtes Zweiwegeventil 37 auf, das
durch ein elektromagnetisches Stellorgan 38 im Öffnungssinn betätigt wird. Das Zweiwegeventil
3 ist eingangsseitig an die Steuerleitung 14 und ausgangsseitig durch eine Leitung
39 an die vom Steuerschieber 1 zum Regelsteuergerät 24 führende Leitung 23 angeschlossen.
[0014] An der Druckdose 31 sitzt ein von dieser betätigter Schalter 40, der bei entlasteter
Druckdose 31 geschlossen ist und einerseits über Masse mit dem Minuspol einer Stromquelle
sowie andererseits durch eine Leitung 41 mit dem elektromagnetischen Stellorgan 38
des Zweiwegeventils 37 verbunden ist. Das Stellorgan 38 ist außerdem durch eine Leitung
42 und eine Sicherung 43 über ein im Zündschloß des Fahrzeugs betätigenden schalter
44 an den Pluspol einer Stromquelle angeschlossen. Als Verzögerungselement dient ein
Relais 45, das mit einem Anschluß 46 über Masse am Minuspol der Stromquelle liegt.
Ferner bestehen Verbindungen des Verzögerungsrelais 45 durch eine Leitung 47 mit
der Leitung 42 sowie durch eine Leitung 48 mit der Leitung 41.
[0015] Beim Anlassen der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs wird der Schalter 44 im Schließsinn
betätigt, so daß durch die Leitung 42, das Stellorgan 38, Leitung 41 sowie den in
Schließstellung befindlichen Schalter 40 ein Stromkreis geschlossen wird. Demzufolge
gelangt das Zweiwegeventil 37 in Offenstellung, so daß die Leitungen 14 und 39 miteinander
in Verbindung kommen. Die von der Brennkraftmaschine ständig angetriebene Hydropumpe
20 fördert Druckflüssigkeit durch die Druckleitung 22 zum hydraulischen System, wodurch
bei Neutralstellung des Steuerschiebers 1 durch das am Ende der Leitung 23 angeordnete
Regelsteuergerät 24 ein Umlaufdruck aufgebaut wird, der dann in allen damit direkt
verbundenen Leitungen ansteht. Wird nun der Steuerschieber 1 aus der gezeigten Neutralstellung
in eine benachbarte Arbeitsstellung verschoben, dann erfolgt eine Beaufschlagung
des an die Leitungen 2, 3 angeschlossenen Verbrauchers mit Druckflüssigkeit, während
gleichzeitig der Zufluß von Druckflüssigkeit zur Leitung 23 bzw. zum Regelsteuergerät
24 unterbrochen wird. Die Leitung 23 wird folglich drucklos. Erreicht der Steuerschieber
1 bei seiner Verschiebung die gewünschte Arbeitsstellung, dann rastet der Stößel
8 der Raste 6 durch die Kraft der Feder 7 in die entsprechende Aussparung 9 am Schieberteil
10 ein. Bei der Versorgung des am Steuerschieber 1 ange schlossenen Verbrauchers,
beispielsweise eines Stellzylinders, steigt der Druck in der Leitung 22 bei Endlage
des Kolbens im Stellzylinder, so daß schließlich bei einem vorbestimmten Druck das
an die Leitung 22 angeschlossene Vorspannventil 29 öffnet und Druckflüssigkeit in
die Steuerleitung 30 entläßt. Hierdurch wird in der Steuerleitung 30 ein Druck aufgebaut,
so daß Druckflüssigkeit durch die Drossel 32 und das Rückschlagventil 33 in die Steuerleitung
14 gelangt. In der Steuerleitung 14 kann sich zunächst kein nennenswerter Druck aufbauen,
da ständig Druckflüssigkeit von der Steuerleitung 14 durch das offene Zweiwegeventil
37 zur Leitung 23 und durch die Leitungen 15, 16 und die Drossel 17 im Zweiwegeventil
16 zum Rücklauf abströmen kann. Durch den druckanstieg in der Steuerleitung 30 wird
über die Druckdose 31 der Schalter 40 geöffnet, so daß der über diesen geschlossene
Stromkreis unterbrochen wird. Das Verzögerungsrelais 45 hält jedoch den Stromkreis
über das elektromagnetische Stellorgan 38 noch für eine Zeit geschlossen, so daß das
Zweiwegeventil 37 zunächst noch in Offenstellung bleibt. Erst nach Unterbrechung
des Stromkreises durch das Verzögerungsrelais 45 wird das Zweiwegeventil 37 durch
die Kraft der Feder 36 geschlossen und es kann sich in der Steuerleitung 14 der volle
Steuerdruck aufbauen, der Schließlich zum Auslösen der Raste 9 führt. Der Steuerschieber
1 wird folglich durch die Kraft der entsprechenden Feder 4 bzw. 5 wieder in seine
Neutralstellung zurückgestellt. Folglich verbindet der Steuerschieber 1 wieder die
Druckleitung 22 mit der Leitung 23, die das Regelsteuergerät 24 mit Druckmittel versorgt.
In den Leitungen 22, 23 und in dem damit verbundenen Leitungssytem stellt sich folglich
wieder ein Umlaufdruck ein, für den das Vorspannventil 29 gesperrt ist. In der Steuerleitung
30 und ebenso in der Steuerlei tung 14 fällt der Druck ab, da diese Durch die Drossel
17 im Zweiwegeventil 12 mit dem Rücklauf in Verbindung steht. Die Druckminderung führt
über die Druckdose 31 zum Öffnen des Schalters 40, so daß das Zweiwegeventil 37 öffnet
und den direkten Wege von der Steuerleitung 14 zu den mit Umlaufdruck beaufschlagten
Leitungen 39 und 23 freigibt. Damit befindet sich das hydraulische System wieder in
Ausgangslage und es kann ein neuer Schaltvorgang am Steuerschieber 1 erfolgen.
[0016] In Figur 2 ist eine Verzögerungseinrichtung 50 gezeigt, deren Aufbau im wesentlichen
mit demjenigen der Verzögerungseinrichtung 35 in Fig. 1 übereinstimmt. Im Unterschied
hierzu findet bei der Verzögerungseinrichtung 50 ein Verzögerungsrelais 51 Verwendung,
das einen Stromkreis bei Einschaltung seines Erregerstromes verzögert schließt. Demgemäß
ist hierbei ein Zweiwegeventil 52 vorgesehen, das durch die Kraft einer Feder 53 im
Öffnungssinn und durch ein elektromagnetisches Stellorgan 54 im Schließsinn betätigt
wird. An der Druckdose 55 dieser Einrichtung sitzt ein Schalter 56, der sich in Ausgangsstellung,
d.h. bei unbeaufschlagter Druckdose 55 in Offenstellung befindet. Die Wirkungsweise
ist bei dieser Verzögerungseinrichtung 50 so, daß bei einem bestimmten Druck in der
Druckdose 55 der schalter 56 schließt, so daß das Verzögerungsrelais 51 das Zweiwegeventil
52 über das elektromagnetische Stellorgan 54 entgegen der Kraft der Feder 53 verzögert
im Schließsinn bewegt.
1. Hydraulische Steuereinrichtung für die Arbeitshydraulik eines insbesondere land-
und bauwirtschaftlich nutzbaren Fahrzeugs, vorzugsweise für ein Konstantstromsystem
mit zumindest einem durch eine federbelastete Raste festlegbaren und durch diese vom
Druck in einer Steuerleitung hydraulisch ausrückbaren Steuerschieber, der nach Entrastung
mittels einer Rückstellkraft selbsttätig in seine Neutralstellung zurückgestellt wird,
wobei die Entrastung des Steuerschiebers jeweils bei Erreichen des Betriebsdruckes
am eingeschalteten Verbraucher ausgelöst wird und verspätet mittels einer Verzögerungseinrichtung
in der Steuerleitung einsetzt, die ihrerseits zur Beaufschlagung mit Steuerdruck
über ein Vorspannventil mit der Pumpendruckleitung in Strömungsrichtung vor dem Steuerschieber
verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (14,30) für die Raste (6) hinter dem
Vorspannventil (29) an eine Druckdose (31) zur Betätigung eines Schalters (46 bzw.
56) und parallel dazu über eine Drossel (32) sowie ein Rückschlagventil (33) parallel
zur Raste (6) an ein elektromagnetisch bzw. mit Federkraft betätigbares Zweiwegeventil
(37 bzw. 52) angeschlossen ist, das in Offenstellung die Steuerleitung (14,30) mit
der vom Steuerschieber (1) zu einem weiteren nachgeschalteten Steuergerät führenden
Leitung (23) verbindet und daß der Schalter (46 bzw. 56) der Druckdose (31 bzw. 55)
mit dem elektromagnetischen Stellorgan (38 bzw. 54) des Zweiwegeventils (37 bzw. 52)
in Verbindung mit einer Stromquelle einen elektrischen Schaltkreis bildet, der von
einem Verzögerungsrelais (45 bzw. 56) beherrscht wird.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Relais (45) so ausgebildet ist, daß
es einen Stromkreis bei Abschaltung seines Erregerstromes verzögert unterbricht,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Zweiwegeventil (37) im Schließsinn
durch eine Feder (36) belastet ist und daß der Schalter (40) der Druckdose (31) sich
in deren unbeaufschlagten Zustand in schließstellung befindet sowie bei Druckanstieg
in der Druckdose (31) in Offenstellung gelangt.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Relais (51) so ausgebildet ist, daß
es einen Stromkreis bei Abschaltung des Erregerstromes verzögert schließt, dadurch
gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Zweiwegeventil (52) im Öffnungssinn durch
eine Feder (53) belastet ist und daß der Schalter (56) der Druckdose (55) sich in
deren unbeaufschlagten Zustand in Offenstellung befindet sowie bei Druckanstieg in
der Druckdose (55) in Schließstellung gelangt.
4. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem elektromagnetischen Stellorgan (38 bzw. 54)
des Zweiwegeventils (37 bzw. 52), dem Schalter (46 bzw. 56) der Druckdose (31 bzw.
55) und dem relais (45 bzw. 51) gebildete Stromkreis über ein im Zündschloß des Fahrzeugs
angeordneten Schalter (44) mit dem Pluspol einer Stromquelle verbindbar ist.