[0001] Die Erfindung betrifft eine Hubwerksventilanordnung zur Ansteuerung eines doppeltwirkenden
Hubwerks oder eines Anbaugerätes eines mobilen Arbeitsgerätes gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1. Eine solche Anordnung ist aus der
DE 41 35 013 A1 bekannt.
[0002] In modernen Traktoren der mittleren und oberen Leistungsklasse kommen bei der Arbeitshydraulik
zunehmend elektrisch ansteuerbare Wegeventile für die Steuerung von Arbeitsfunktionen
angekoppelter Geräte zum Einsatz. Die Steuerung dieser hydraulischen Funktionen erfolgt
über einen sehr kompakten Steuerblock, bei dem die Steuerung mit allen wesentlichen
Wege- und Regelventilen zu einer Einheit zusammengefasst sind. Ein derartiger Steuerblock
ist beispielsweise in dem Katalog 1 987 760 507 (elektronisch-hydraulische Hubwerksregelung
für Traktoren) der Anmelderin beschrieben.
[0003] Figur 1, auf die bereits jetzt Bezug genommen wird, zeigt den Grundaufbau der Arbeitshydraulik
eines Traktors 1 oder eines sonstigen mobilen Arbeitsgerätes. Der Traktor 1 ist gemäß
Figur 1 mit einem Heckhubwerk 2 und einem Fronthubwerk 4 ausgeführt, deren Hubzylinder
6, 8 über einen Steuerblock 10 mit Druckmittel einer Hydropumpe 12 versorgbar sind.
Bei dem dargestellten Stand der Technik sind die beiden Hubwerke 2, 4 einfachwirkend
(ew) ausgeführt - es sind jedoch auch Lösungen bekannt, bei denen sowohl das Fronthubwerk
4 als auch das Heckhubwerk 2 doppelt wirkend (dw) ausgeführt werden. Der Steuerblock
10 enthält jedem der Verbraucher 6, 8 etc. zugeordnete elektrohydraulisch betätigbare
Wegeventile 14, die über ein elektrisches Steuergerät 16 angesteuert werden. Die Sollwerte
werden bspw. über ein Frontbedienteil 18 oder ein Heckbedienteil 20, die im Inneren
der Traktorkabine 22 angeordnet sind oder über einen rückseitig am Traktor angeordneten
Hecktaster 22 oder einen Fronttaster (nicht dargestellt) eingestellt.
[0004] Zur Erfassung der auftretenden Kräfte, Drücke, Geschwindigkeiten und Hubwerkspositionen
sind am Traktor 1 noch eine Vielzahl von Sensoren, beispielsweise Drucksensoren 26,
Drehzahlsensoren 28, Lagesensoren 30, Kraftsensoren 32 oder Geschwindigkeitssensoren
34 vorgesehen, deren Signale über das Steuergerät 16 verarbeitbar sind.
[0005] Wie bereits erwähnt, ist bei den meisten bekannten Lösungen das Heckhubwerk 2 einfachwirkend
ausgeführt, wobei der Hubzylinder 6 durch Druckmittelzufuhr über die Pumpe 12 ausgefahren
wird und das Absenken durch das Eigengewicht des Heckhubwerks 2 und des daran ggf.
angebauten Gerätes wie beispielsweise eines Pflugs 36 erfolgt.
[0006] Beispielsweise zum Säen mit einer Drillmaschine wird das Heckhubwerk 2 in eine Schwimmstellung
gebracht, so dass das Anbaugerät aufgrund seines Eigengewichtes auf dem Boden aufliegt
und eventuelle Bodenunebenheiten überfährt.
[0007] Mit den herkömmlichen einfachwirkenden Heckhubwerken lässt sich der Auflagedruck
jedoch nicht aktiv verändern, da diese Hubwerke nicht im Arbeitsbereich "Drücken"
betrieben werden können. Hierzu sind doppeltwirkende Heckhubwerke erforderlich, deren
Grundaufbau demjenigen der üblicher Weise verwendeten doppeltwirkenden Fronthubwerke
entspricht. Die doppeltwirkenden Heckhubwerke 2 ermöglichen es, den Hubzylinder 6
in Richtung "Drücken" anzusteuern, so dass beispielsweise ein aktives Pflugeinziehen
ermöglicht ist. Dieser Betriebszustand kann zum Beispiel auch verwendet werden, um
den Traktor zum Wechsel der hinteren, großen Räder rückseitig anzuheben, so dass er
auf der pendelnden Vorderachse und auf dem vom Heckhubwerk betätigten Anbaugerät oder
direkt auf den Unterlenkern steht.
[0008] Der bisher eingesetzte Drucksensor beispielsweise im Fronthubwerk ist auf der Tragen-Seite
angeordnet, es erfolgt eine Entlastungsdruckregelung - der Auflagedruck bleibt unbekannt
oder wird zur Regelung nicht verwendet.
[0009] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hubwerksventilanordnung
zu schaffen, die es ermöglicht, mit minimalem Aufwand einen Auflagedruck einzustellen
und zu begrenzen.
[0010] Diese Aufgabe wird durch eine Hubwerksventilanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 gelöst.
[0011] Erfindungsgemäß hat die Hubwerksventilanordnung ein stetig verstellbares Wegeventil,
dem eine oder mehrere Druckwaagen vor- oder nachgeschaltet sind. Zwei Arbeitsanschlüsse
der Hubwerksventilanordnung sind mit den in Heben- bzw. Senkenrichtung wirksamen Druckräumen
des Hubwerks - oder genauer gesagt des Hubzylinders des Hubwerks - verbunden. Erfindungsgemäß
ist in einer Arbeitsleitung ein - vorzugsweise proportional - verstellbares Druckbegrenzungsventil
oder dergleichen vorgesehen, über das der Druck in dieser Arbeitsleitung auf einen
veränderbaren Maximalwert begrenzbar ist. Erfindungsgemäß wird der Druck in dieser
Arbeitsleitung über das Druckbegrenzungsventil in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen
begrenzt, so dass entsprechend der Auflagedruck variabel einstellbar ist.
[0012] Unter dem Begriff Hubwerk ist dabei allgemein eine Vorrichtung zu verstehen, über
die ein einem mobilen Arbeitsgerät zugeordnetes Arbeitswerkzeug, Anbaugerät oder dergleichen
gegenüber einer Bezugsebene bewegbar oder gegen diese drückbar ist.
[0013] Diese sehr einfach aufgebaute Hubwerksventilanordnung ermöglicht es, den Auflagedruck
durch Ansteuerung des Druckbegrenzungsventils auf äußerst einfache und kostengünstige
Weise an unterschiedliche Betriebsbedingungen anzupassen.
[0014] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung lässt sich der Maximaldruck
über das Druckbegrenzungsventil in einem Bereich zwischen 0 bis 250 bar verstellen.
Bei der Einstellung eines minimalen Auflagedrucks (beispielsweise 5 bis 8 bar) kommt
die Funktion des mit der erfindungsgemäßen Hubwerksventilanordnung ausgeführten Hubwerks
derjenigen eines einfachwirkenden Hubwerks gleich. Im Normalbetrieb stellt der Fahrer
das Druckbegrenzungsventil auf seinen Maximalwert ein, so dass der Auflagedruck entsprechend
einen maximalen Wert erreichen kann.
[0015] Die Einstellung des Maximaldrucks erfolgt in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebszuständen
- beispielsweise beim Anheben der Hinterachse für den Reifenwechsel, bei Betätigung
eines Schnelleinzugsschalters für eine schnellste Senkenbewegung, bei Betätigung des
Hecktasters, etc., wobei jeweils geeignete Maximaldrücke eingestellt werden. Im Normalbetrieb
stellt der Fahrer den Maximaldruck ein.
[0016] Bei der erfindungsgemäßen Hubwerksventilanordnung erfolgt die Ansteuerung vorzugsweise
über ein Steuergerät, über das das stetig verstellbare Wegeventil nach Ansprechen
des Druckbegrenzungsventils in eine Neutralstellung (dw) oder in eine Schwimmstellung
(ew) verstellbar ist.
[0017] Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zur Begrenzung des Drucks
in der anderen Arbeitsleitung, d.h. vorzugsweise in der mit dem in Richtung "Heben"
wirksamen Druckraum verbundenen Arbeitsleitung ein Sekundärdruckbegrenzungsventil
vorgesehen.
[0018] In den Arbeitsleitungen ist stromabwärts der beiden Ausgangsanschlüsse des stetig
verstellbaren Wegeventils jeweils ein Senkenmodul vorgesehen, das in einer Grundposition
als entsperrbares Rückschlagventil wirkt und bei Beaufschlagung mit einem Steuerdruck
als Ablaufdruckwaage wirkt.
[0019] Die erfindungsgemäße Hubwerksventilanordnung ist vorzugsweise als LS-System ausgebildet,
wobei die Druckwaage als Individualdruckwaage ausgebildet ist, der ein eine veränderliche
Messblende ausbildendes stetig verstellbares Wegeventil nachgeschaltet ist. Die Druckwaage
ist in Öffnungsrichtung vom höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher beaufschlagt.
Dieser höchste Lastdruck wird auch an eine Pumpe gemeldet und diese so geregelt, dass
in der Pumpenleitung ein um eine vorbestimmte Druckdifferenz oberhalb des Lastdrucks
liegender Pumpendruck anliegt.
[0020] Die Hubwerksventilanordnung kann mit einem von Hand betätigbaren Notablass ausgeführt
werden, über den die den höheren Druck führende Arbeitsleitung mit dem Tank verbindbar
ist.
[0021] Die erfindungsgemäße Lösung wird vorzugsweise bei einem Heckhubwerk eines Traktors
eingesetzt. Denkbar ist aber auch ein Einsatz bei Anbaugeräten, beispielsweise Pflügen
und außerhalb landtechnischer Anwendungen, beispielsweise zum Betätigen von Schilden,
wie sie beispielsweise bei Schneeräumern zum Einsatz kommen.
[0022] Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
[0023] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Grundschema der Arbeitshydraulik eines herkömmlichen Traktors;
Figur 2 eine Schemadarstellung unterschiedlicher Betriebszustände eines doppeltwirkenden
Heckhubwerks, das mit einer erfindungsgemäßen Hubwerksventilanordnung ausgeführt ist;
Figur 3 einen Hydraulikschaltplan des Heckhubwerks, mit dem die Betriebszustände gemäß
Figur 2 einstellbar sind;
Figur 4 eine Detaildarstellung der Hubwerksventilanordnung aus Figur 3;
Figur 5 eine Schnittdarstellung einer Hubwerksventilanordnung, die in der Schaltung
gemäß Figur 3 verwendet ist und
Figur 6 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Steuerungsstruktur zur Ansteuerung der
Hubwerksventilanordnung aus Figur 3.
[0024] Es sei angenommen, dass der in Figur 1 dargestellte Traktor 1 anstelle eines einfachwirkenden
ein doppeltwirkendes Heckhubwerk 2 aufweist, wobei die Druckmittelverkendes Heckhubwerk
2 aufweist, wobei die Druckmittelversorgung der beiden Druckräume des Hubzylinders
6 über eine erfindungsgemäße Hubwerksventilanordnung erfolgt, die mit den Wegeventilen
zur Ansteuerung der anderen Verbraucher des Traktors 1 zu einem Steuerblock 10 zusammengesetzt
ist.
[0025] Ein Heckhubwerk 2 gemäß Figur 1 lässt sich - wie in Figur 2 dargestellt - in unterschiedlichen
Betriebszuständen einsetzen. Im Arbeitsbereich "Tragen" ist das Heckhubwerk und entsprechend
ggf. davon betätigte Anbaugeräte 36 entweder vom Boden abgehoben oder wird in Bodenkontakt
mit einer vorbestimmten Stützkraft getragen. Dieser Arbeitsbereich tritt beispielsweise
beim Pflügen oder beim Grubbern auf.
[0026] In Figur 2 links ist der Hubkraftverlauf über der Hubhöhe dargestellt - diese Hubkraft
muss vom Hubzylinder 6 des Heckhubwerks 2 aufgebracht werden. Beispielsweise zum Säen
mit einer Drillmaschine wird eine lastfreie Zwischenstellung eingenommen, in der das
Heckhubwerk 2 nicht mit einer Kraft beaufschlagt ist, so dass das Anbaugerät aufgrund
seines Eigengewichtes auf dem Boden aufliegt. Eine derartige lastfreie Zwischenstellung
wird üblicher Weise - wie im Folgenden beschrieben - durch Verstellen des Wegeventils
44 in eine Schwimmstellung eingestellt.
[0027] Wie eingangs erwähnt, kann zum Einstellen des Arbeitsbereiches "Drücken" das Heckhubwerk
2 so angesteuert werden, dass eine in Richtung auf den Boden wirkende Druckkraft aufgebracht
wird. Eine derartige Einstellung ist beispielsweise beim aktiven Pflugeinziehen oder
bei einem Packer erforderlich. Im Arbeitsbereich "Drücken" kann auch die Hinterachse
des Traktors 1 angehoben werden, so dass ein Reifenwechsel möglich ist.
[0028] Durch die im Folgenden näher beschriebene Hubwerksventilanordnung 14 kann die im
Arbeitsbereich "Drücken" wirksame Druckkraft auf unterschiedliche Werte begrenzt werden,
wobei dieser Grenzwert in Abhängigkeit von im Folgenden noch näher beschriebenen Betriebszuständen
variiert wird.
[0029] In Figur 3 ist ein Schaltschema eines Heckhubwerks 2 dargestellt, das über eine erfindungsgemäße
Hubwerksventilanordnung 14 angesteuert wird. Diese ist in einem in Scheibenbauweise
ausgeführten Gehäuse aufgenommen und hat einen Druckanschluss P, einen Tankanschluss
T sowie zwei Arbeitsanschlüsse A, B. Der Druckanschluss P ist über eine Pumpenleitung
mit einer Verstellpumpe 38 verbunden, deren Förderdruck in Abhängigkeit von dem höchsten,
an den Verbrauchern des Traktors 1 anliegenden Lastdruck eingestellt wird. Dieser
Lastdruck wird an einem LS-Anschluss abgegriffen. Eine derartige LS-Steuerung ist
jedoch keine Voraussetzung für das erfindungsgemäße System.
[0030] Der Druckanschluss P ist über einen Zulaufkanal 40 mit einem Eingangsanschluss P'
einer Individualdruckwaage 42 verbunden, deren Ausgangsanschluss A' mit einem Eingangsanschluss
P'' eines stetig verstellbaren Wegeventils 44 verbunden ist. Dessen Rücklaufanschluss
R ist über einen Rücklaufkanal 46 mit dem Tankanschluss T der Hubwerksventilanordnung
14 verbunden. Das Wegeventil 44 hat zwei Arbeitsanschlüsse A'' und B'', die über Arbeitskanäle
48, 50 mit den beiden Arbeitsanschlüssen A, B der Hubwerksventilanordnung 14 verbunden
sind.
[0031] In jedem Arbeitskanal 48, 50 ist jeweils ein Senkenmodul 52, 54 vorgesehen, das in
einer Grundstellung als entsperrbares Rückschlagventil zur leckölfreien Einspannung
des Hubzylinders 6 des Heckhubwerks 2 dient und in einer Regelposition den vom Hubzylinder
6 zurückströmenden Druckmittelvolumenstrom im Sinne einer Ablaufregelung steuert.
[0032] Der Arbeitskanal 50 ist stromabwärts des Senkenmoduls 54 über ein vorgesteuertes
proportional verstellbares Druckbegrenzungsventil 56 mit dem Tankanschluss T verbindbar.
Der Druck im anderen Arbeitskanal 48 wird über ein Sekundär-druckbegrenzungsventil
58 begrenzt. Der Hubzylinder 6 ist - wie erwähnt - doppeltwirkend ausgeführt, wobei
ein in Richtung "Senken" wirksamer Ringraum 60 mit dem Arbeitsanschluss B und der
in Richtung "Heben" wirksame Druckraum 62 mit dem Arbeitsanschluss A der Hubwerksventilanordnung
14 verbunden ist. Über den Hubzylinder 6 werden ein schwenkbar an einer Hubwelle 64
gelagerter Arm 66 sowie weitere Koppelelemente betätigt, an denen beispielsweise ein
Anbaugerät, wie eine Drillmaschine oder ein Pflug 68 angebaut ist.
[0033] Einzelheiten der Hubwerksventilanordnung 14 werden anhand der vergrößerten Darstellung
in Figur 4 erläutert.
[0034] Ein Druckwaagenkolben 69 der Druckwaage 42 ist von einer Druckwaagenfeder 70 sowie
von dem über einen Kanal 72 von einem mit dem LS-Anschluss verbundenen Lastmeldekanal
74 abgegriffenen Druck in Öffnungsrichtung und von dem Druck in einem Steuerkanal
76 in Schließrichtung beaufschlagt, der zwischen der Druckwaage 42 und dem Wegeventil
44 vom Zulaufkanal 40 abzweigt. Der LS-Kanal 74 führt zu einem Steueranschluss LS''
des Wegeventils 44. Dieses hat noch zwei weitere Steueranschlüsse X, denen ausgangsseitig
Steueran-schlüsse XA und XB zugeordnet sind.
[0035] Die Betätigung des Wegeventils 44 erfolgt über ein in Figur 5 dargestelltes Pilotventil
78 bzw. eine Pilotventilanordnung, die in der Darstellung gemäß Figur 4 durch zwei
elektrohydraulische Vorsteuerelemente 75, 77 ausgebildet ist. Das Dreieck 79 deutet
die Druckversorgung dieser Vorsteuerelemente 77, 75 an. Über das Pilotventil 78 bzw.
die Vorsteuerelemente 77, 75 kann Steueröl jeweils einem Steuerraum des Wegeventils
44 zugeführt werden, bis ein Ventilschieber 80 eine Arbeitsposition einnimmt. Diese
wird über einen Wegaufnehmer 128 erfasst. Sobald vom Wegaufnehmer 128 die gewünschte
Position gemeldet wird, wird das Vorsteuerelement 77, 75 wieder in seine Neutralstellung
gebracht. Die Position des Ventilschiebers 80 wird geregelt aufrechterhalten, indem
entsprechend dem Signal des Wegaufnehmers 128 die Vorsteuerelemente 77, 75 angesteuert
werden. Die Vorsteuerelemente 77, 75 sind über Steuerleitungen 82 bzw. 84 mit der
Druckversorgung 79 verbunden. Der Ventilschieber 80 ist über eine Zentrierfederanordnung
86 in seine dargestellte Grundposition (0) vorgespannt, in der der LS-Kanal 74 mit
dem Tankkanal 46 verbunden ist und alle anderen vorgenannten Anschlüsse abgesperrt
sind.
[0036] Die Ventilkörper der beiden Senkenmodule 52, 54 werden jeweils durch eine Feder 88
und durch den am Ausgang A'' bzw. B'' über Druckwaagenkanäle 90, 92 abgegriffenen
individuellen Lastdruck stromabwärts des Wegeventils 44 in ihre Grundposition (a)
beaufschlagt, in der die Senken-module 52, 54 als Rückschlagventile wirken, die eine
Druckmittelströmung zu den Anschlüssen A, B zulassen. In Öffnungsrichtung sind die
Ventilkörper der Senkenmodule 52, 54 jeweils von dem am Anschluss XA bzw. XB anliegenden
Steuerdruck beaufschlagt, der über einen Entsperrkanal 94, 96 abgegriffen wird. Dieser
Steuerdruck kann beispielsweise dem Eingangsdruck der Pilotventilanordnung 78 entsprechen.
[0037] Der Aufbau der Hubwerksventilanordnung mit der Individualdruckwaage 42, dem stetig
verstellbaren Wegeventil 44 und dem beiden nachgeordneten Senkenmodulen 52, 54 entspricht
im wesentlichen der herkömmlichen Lösung des Ventils SB23 LS, so dass in der Folge
nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente beschrieben werden und
im übrigen diesbezüglich auf den vorhandenen Stand der Technik zum Wegeventil SB23
LS verwiesen wird.
[0038] Soll beispielsweise der Hubzylinder 6 zum Anheben des Pflugs 68 verfahren werden,
so wird über die Pilotventilanordnung 78 der Ventilschieber 80 des Wegeventils 44
in eine seiner mit (b) gekennzeichneten Regelpositionen verschoben. Je nach Position
wird dabei eine Messblende aufgesteuert, die der Individualdruckwaage 42 nachgeschaltet
ist. In Abhängigkeit von der Messblendenöffnung stellt sich die Druckwaage 42 in eine
Regelposition ein, in der der Druckabfall über der Messblende konstant gehalten und
somit ein lastdruckunabhängiger Druckmittelvolumenstrom eingestellt ist. Dieser Druckmittelvolumenstrom
wird in den mit (b) gekennzeichneten Regelpositionen über die Druckwaage 42, den Druckanschluss
P'' und den Ausgangsanschluss A'' des Wegeventils 44 zum Eingangsanschluss PDW des
Senkenmoduls 52 und über dessen Ausgangsanschluss ADW zum Arbeitsanschluss A der Hubwerksventilanordnung
14 und von dort in den bodenseitigen Druckraum 62 geführt - der Hubzylinder 6 fährt
aus. Das aus dem Ringraum 60 verdrängte Druckmittel strömt über den Arbeitsanschluss
B der Hubwerksventilanordnung 14, den Arbeitskanal 50, den Ausgangsanschluss BDW und
den Eingangsanschluss PDW des Senkenmoduls 54 zum Anschluss B'' des Wegeventils 44
und von dort über den Rücklaufanschluss R, den Tankkanal 46 und den Tankanschluss
T zurück zum Tank. Diese Rückströmung wird dadurch ermöglicht, dass der an der Pilotventilanordnung
78 anliegende Eingangsdruck über den Steueranschluss X und den Ausgangsanschluss XB
des Wegeventils 44 abgegriffen und über den Entsperrkanal 96 den Ventilkörper in Öffnungsrichtung
beaufschlagt, so dass der Senkenmodul 54 entsperrt und die Rückströmung des Druckmittels
zum Tank T hin ermöglicht. In diesen mit (b) gekennzeichneten Positionen des Senkenmoduls
54 wirkt dieser als Ablaufdruckwaage, über die der ablaufende Druckmittelvolumenstrom
in gewissem Umfang geregelt wird.
[0039] Zum Andrücken eines vom Hubwerk getragenen Anbaugerätes wird das Wegeventil 44 in
eine seiner mit (a) gekennzeichneten Regelpositionen verschoben, so dass entsprechend
die Druckmittelzufuhr über das Senkenmodul 54 in seiner Rückschlagfunktion zum Ringraum
60 erfolgt, während das aus dem bodenseitigen Druckraum 62 abströmende Druckmittel
über das entsperrte Senkenmodul 52 und das Wegeventil 44 zum Tank hin abströmt. Das
Entsperren erfolgt dabei über den Steuerdruck, der über die Steueranschlüsse X, XA
des Wegeventils 44 und den Entsperrkanal 94 an die in Öffnungsrichtung wirksame Steuerfläche
des Senkenmoduls 52 geführt ist.
[0040] Zum lastfreien Auflegen wird das Wegeventil 44 in seine Schwimmstellung (Endstellung
c) verfahren, in der beide Senkenmodule 52, 54 entsperrt und in ihre mit (b) gekennzeichnete
Durchgangsposition verfahren werden und die Arbeitsanschlüsse A, B und der Steueranschluss
LS mit dem Tankanschluss T verbunden und der Eingangsanschluss P'' abgesperrt ist.
[0041] In dem Arbeitsbereich "Drücken" wird - wie im Folgenden noch ausführlich erläutert
- der Maximaldruck im Arbeitskanal 50 durch geeignete Einstellung des proportional
verstellbaren Wegeventils 44 auf eine Wert von beispielsweise zwischen 0 bis 250 bar
begrenzt.
[0042] Figur 5 zeigt einen Schnitt durch eine Ventilscheibe, durch die die Hubwerksventilanordnung
14 realisiert ist. Die Ventilscheibe hat ein scheibenförmiges Gehäuse 98, in das die
Druckwaage 42, das Wegeventil 44, die beiden Senkenmodule 52, 54, das Pilotventil
78, das Sekundärdruckbegrenzungsventil 58 sowie das proportional verstellbare Druckbegrenzungsventil
56 integriert sind.
[0043] Die in Figur 5 dargestellte Ventilscheibe 98 enthält weiterhin ein nur schematisch
dargestelltes und von Hand betätigbares Notablassventil 100, über das die Arbeitskanäle
48 und 50 mit dem Tank T verbindbar sind.
[0044] Bei der in Figur 5 dargestellten Lösung ist das Notablassventil 100 in einem Verbindungskanal
102 zwischen den Arbeitskanälen 48, 50 angeordnet. Es hat eine Kugel 104, die über
eine von außen zugängliche Madenschraube 106 in eine Schließposition vorgespannt ist,
in der eine Verbindung zu dem Tankkanal 46 und damit zum Rücklaufanschluss R abgesperrt
ist. Durch Lösen der Madenschraube 106 wird die zuvor eingespannte Kugel 104 frei
und kann daher durch den höheren Druck im Arbeitskanal 48 oder 50 in eine Öffnungsstellung
gebracht werden, in der die Verbindung zum Tankkanal 46 geöffnet ist - das Druckmittel
kann aus dem druckbeaufschlagten Arbeitskanal 48 oder 50 abgelassen werden.
[0045] Über das Sekundärdruckbegrenzungsventil 58 wird der Druck im Arbeitskanal 48 (Anschluss
A) auf einen unterhalb des Pumpendrucks eingestellten Maximaldruck begrenzt. Der Aufbau
derartiger Sekundärdruckbegrenzungsventile ist bekannt, so dass weitere Erläuterungen
entbehrlich sind. Auch der Aufbau des vorgesteuerten proportional verstellbaren Druckbegrenzungsventils
56 ist per se bekannt - ein Kolben 108 des Druckbegrenzungsventils 56 ist über eine
schwache Druckfeder 110 und durch den Druck im Federraum gegen einen Ventilsitz in
eine Schließstellung belastet. Der Druck im Federraum ist durch die mittels eines
Proportionalmagneten 112 auf einen Schließkegel 114 aufgebrachte Kraft begrenzt.
[0046] Die Ansteuerung des Proportionalmagneten 112 erfolgt in der nachfolgend beschriebenen
Weise über das Steuergerät 16.
[0047] Die Heben- und Senkenmodule 52, 54 haben ebenfalls einen herkömmlichen Aufbau, wobei
ein Modulkolben 116 über eine Schließfeder 118 in eine Schließstellung vorgespannt
ist. Der Federraum der Schließfeder 118 ist in der Schließstellung des Modulkolbens
116 vom Druck im Arbeitskanal 48 bzw. 50 beaufschlagt. Im Boden des Modulkolbens 116
ist ein Vorsteuerventilkörper 120 angeordnet, der ebenfalls über die Schließfeder
118 in seine Schließposition vorgespannt ist und dabei eine Vorsteueröffnung verschliesst.
Der Vorsteuerventilkörper 120 hat einen Vorsprung, der in Anlage an einen Aufstoßkolben
122 bringbar ist. Dieser Aufstoßkolben ist rückseitig mit dem Druck am Steueranschluss
XA (XB) beaufschlagbar, der über das Wegeventil 54 und dessen Anschluss X abgreifbar
ist. D.h. bei Beaufschlagung des Aufstoßkolbens 122 des Senkenmoduls 52 oder 54 wird
der Vorsteuerventilkörper 120 gegen die Kraft der Schließfeder 118 von seinem Vorsteuersitz
angehoben - der Modulkolben 116 ist dann druckausgeglichen und kann durch den Aufstoßkolben
122 gegen die Kraft der Schließfeder 118 von seinem Sitz abgehoben werden, so dass
Druckmittel vom Arbeitsanschluss A bzw. B zum Tank T hin abströmen kann.
[0048] Mit den Bezugszeichen 124, 126, 130, 132, 134 sind Drucksensoren bezeichnet, über
die die Drücke in den Arbeitskanälen 48, 50, der Druck am Druckanschluss P, der Lastdruck
und sonstige Drücke erfassbar sind.
[0049] Das Pilotventil 78 gemäß Figur 5 ist als 4/3-Wegeventil ausgeführt, wobei dessen
Ausgangsanschlüsse an die Steuerleitungen 82 bzw. 84 angeschlossen sind, die zu den
stirnseitigen Steuerräumen 136 bzw. 138 des Wegeventils 44 geführt sind. An der in
Figur 5 linken Stirnfläche des Ventilschiebers 80 des Wegeventils 44 ist ein-Wegaufnehmer
128 angeordnet, über den der Ventilschieberhub erfassbar ist.
[0050] Da - wie gesagt - der Grundaufbau der Hubwerksventilanordnung 14 gemäß Figur 5 -
abgesehen vom Druckbegrenzungsventil 56, vom Notablass 106 und der Positionierung
des Sekundärdruckbegrenzungsventils 58 sowie der Drucksensoren 124, 126, 130, 132,
134 - bereits aus dem bekannten Ventil SB23 LS bekannt sind, kann auf die Beschreibung
weiterer konstruktiver Details der vorbeschriebenen Ventilkomponenten verzichtet werden.
[0051] Zum Einstellen des Betriebsbereiches "Drücken" wird das Pilotventil 78 so angesteuert,
dass in den Steuerräumen 136, 138 eine Steuerdruckdifferenz wirkt, durch die der Ventilschieber
80 aus der in Figur 5 dargestellten federvorgespannten Grundposition nach links verschoben
wird, so dass Druckmittel vom Druckanschluss P, über die Druckwaage 42, den sich verzweigenden
Eingangsanschluss P'' des Wegeventils 44, dessen Ausgangsanschluss B'', das sich in
seiner Rückschlagventilfunktion öffnende Senkenmodul 54 und den Arbeitskanal 50 zum
Arbeitsanschluss B und von dort zum Ringraum 60 gefördert wird. Das aus dem bodenseitigen
Druckraum 62 verdrängte Druckmittel wird über den Arbeitsanschluss A, das in der vorbeschriebenen
Weise entriegelte Senkenmodul 52, den Anschluss A'' des Wegeventils 44, den Tankkanal
46 und den Rücklaufanschluss R zum Tank T zurückgeführt. Der maximale Auflagedruck
ist durch geeignete Einstellung des Druckbegrenzungsventils 56 auf einen in Abhängigkeit
vom verwendeten Anbaugerät oder in Abhängigkeit von der Aufgabenstellung an das Heckhubwerk
2 vorbestimmten Wert begrenzt.
[0052] Dem Druckbegrenzungsventil 56 kann gemäß Figur 4 ein Schaltventil 140 vor- oder nachgeschaltet
sein, das über einen Magneten in eine Drosselstellung verfahrbar ist, so dass das
Druckmittel nicht über das Druckbegrenzungsventil 56 zum Tank abströmen kann. Das
Schaltventil 140 wird betätigt, wenn der Auflagedruck auf einen Wert eingestellt werden
soll, der oberhalb des am Druckbegrenzungsventil 56 einstellbaren Werts liegt (beispielsweise
beim Reifenwechsel) .
[0053] Im Folgenden wird das Steuerkonzept der Hubwerksansteuerung anhand unterschiedlicher
Betriebszustände erläutert.
[0054] In der Regel wird das Heckhubwerk doppeltwirkend betrieben. Die Drucksensoren 124,
126, 130, 132, 134 ermöglichen dabei eine Lage-/Zugkraftregelung, wobei die Funktion
jedoch auch ohne diese Druckerfassung gewährleistet ist, da eine Absicherung im Arbeitsbereich
"Drücken" über das Druckbegrenzungsventil 56 möglich ist. Bei Einsatz der in Figur
5 dargestellten Ausbaustufe mit Drucksensoren 124, 126, 130, 132, 134 kann der Auflagedruck/Entlastungsdruck
über die Drucksensoren geregelt werden. Die Absicherung im Arbeitsbereich "Drücken"
erfolgt dann wiederum über das Druckbegrenzungsventil 56, wobei dieses dann automatisch
in Abhängigkeit vom Auflage-/Entlastungsdruck einstellbar ist. Das Basiskonzept der
erfindungsgemäßen Steuerung wird anhand der in Figur 3 dargestellten Ausbaustufe ohne
Drucksensoren erläutert - dieses Grundkonzept ist auch bei der in Figur 5 dargestellten
Ausbaustufe anwendbar, wobei der wesentliche Unterschied zu den Lösungen ohne Drucksensoren
darin liegt, dass die Einstellung des Druckbegrenzungsventils 56 in Abhängigkeit von
dem eingestellten Auflagedruck erfolgt, der über die Druckregelung mittels der Drucksensoren
geregelt werden soll. Wie im Folgenden erläutert wird, ermöglichen es beide Ausbaustufen,
das Heckhubwerk sowohl doppeltwirkend als auch einfachwirkend zu betreiben.
1. Grundfunktion
[0055] Es sei angenommen, dass das Heckhubwerk 2 im Arbeitsbereich "Drücken" (siehe Figur
2) betrieben werden soll, um beispielsweise einen Pflug einzuziehen. Der Fahrer erzeugt
durch Einstellen am Heck-Bediengerät 20 oder an einem sonstigen Bedienelement ein
Stellsignal, über das das Wegeventil 44 in eine seiner mit (a) gekennzeichneten Senken-Positionen
nach rechts (Figur 4) verschoben wird. Gleichzeitig wird der Maximalauflagedruck im
Arbeitskanal 50 durch geeigneten Einstellung des Druckbegrenzungsventils 56 begrenzt.
Dieser Maximalauflagedruck kann in Abhängigkeit vom angehängten Arbeitsgerät - oder
wie im Folgenden beschrieben - in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen variieren.
Es sei angenommen, dass das Druckbegrenzungsventil 56 auf einen Druck von 50 bar eingestellt
ist. Der Druckmittelvolumenstrom wird über den Arbeitsanschluss B in den Ringraum
60 des Hubzylinders 6 gefördert und aus dem bodenseitigen Druckraum 62 über das aufgesteuerte
Ablaufmodul 52 und das Wegeventil 44 zum Tank T zurückgeführt - das Heckhubwerk 2
wird abgesenkt und beispielsweise der Pflug eingezogen. Dieses Absenken erfolgt nach
der über das Steuergerät 16 vorgegebenen Regelung, beispielsweise einer Lageregelung.
Bei Erreichen eines vorbestimmten maximalen Auflagedruckes - d.h. bei Überschreiten
des eingestellten Maximaldrucks von beispielsweise 50 bar im Arbeitskanal 50, öffnet
das Druckbegrenzungsventil 56 und das Druckmittel strömt nicht mehr über den Arbeitsanschluss
B zum Hubzylinder 6 sondern zum Tank T hin ab - das Heckhubwerk 2 bleibt stehen, wobei
das Bediengerät 20 immer noch auf "Senken" eingestellt ist. Aus dem "Stehenbleiben"
des Heckhubwerks 2 erkennt der Fahrer das Erreichen des gewünschten, voreingestellten
Auflagedrucks (50 bar) - das Wegeventil 44 kann auch neutral geschaltet werden, so
dass dieser eingestellte, nicht geregelte Druck gehalten wird. Da dieser Druck aufgrund
von Bodenunebenheiten etc. oder durch äußere Kräfte variieren kann, wird im Arbeitsbereich
"Drücken" eine Bewegungsüberwachung (motion control) durchgeführt. Dieses Steuerungskonzept
wird anhand Figur 6 erläutert.
[0056] Das System befindet sich gemäß Figur 6 zunächst im Ruhezustand, d.h. der Fahrer hat
noch nicht auf den Arbeitsbereich "Senken" umgestellt. Nach Umschalten auf Senken
werden zunächst Weg und Zeitintervalle für die Bewegungsüberwachung berechnet. Hierzu
bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten, wobei beispielhaft lediglich zwei Methoden
herausgegriffen wurden. Bei der in Figur 6 dargestellten Lösung wird zunächst auf
der Basis des vom Steuergerät 16 an das Wegeventil 44 bzw. das Pilotventil 78 abgegebenen
Stellsignals die erwartete, normale Hubwerksgeschwindigkeit v über ein im Speicher
des Steuergeräts 16 abgelegtes Kennfeld bestimmt. Über ein weiteres Kennfeld wird
aus dieser Hubwerksgeschwindigkeit v ein geeignetes Wegintervall dw berechnet. Aus
dem Quotienten dw/v wird dann ein Überwachungszeitintervall dt bestimmt. Die genannten
Kennfelder sind so abgestimmt, dass sich im Hauptarbeitsbereich "Drücken" ein möglichst
konstantes Wegintervall dw von etwa 1/30 des Gesamthubes ergibt. Solange während des
berechneten Zeitintervalls der ermittelte Weg zumindest etwa 90 % des vorgenannten
Wegintervalls (1/30 des Gesamthubes) trägt, erkennt die Steuerung, dass das Heckhubwerk
2 immer noch abgesenkt wird. Bewegt sich dieses während des Zeitintervalls um weniger
als 10 % des berechneten Wegintervalls (1/30 des Gesamthubs), so erkennt die Steuerung,
dass das Heckhubwerk 2 "stehen bleibt" - das Wegeventil 44 wird in seine Neutralposition
(0) gestellt.
[0057] In dem Fall, in dem weiterhin von der elektrohydraulischen Hubwerksregelung ein Senken-Sollsignal
anliegt (Solllage noch nicht erreicht) und - wie vorstehend beschrieben - die Senkenbewegung
abgeschaltet ist (Wegeventil 44) in Neutralstellung (0)) wird auf einen Bewegungsüberwachungsmodus
umgeschaltet. Dazu wird während eines vorbestimmten Zeitintervalls, der nicht mit
dem eingangs beschriebenen Zeitintervall zur Erfassung des Zustands "Stehenbleiben"
identisch sein muss, eine "Druckmessung" durchgeführt. Dazu wird das Wegeventil 44
wieder in eine seiner "Senken"-Position (a) verstellt, d.h., es wird eine Senkenbewegung
über eine festgelegte Rampe aktiviert um das "Druck messen" vorzunehmen. Dadurch wird
das Heckhubwerk 2 abgesenkt und kann sich an die aktuelle Bodensituation anpassen.
Nach dieser Senkenbewegung wird das Wegeventil 44 wieder in die Neutralstellung (0)
zurückgestellt - die Überwachung wird solange durchgeführt, bis über das Bediengerät
20 das Senken-signal zurückgenommen ist.
[0058] In dem Fall, in dem eine Hubwerksbewegung nach oben aufgrund äußerer Kräfte erfolgt
(beispielsweise Überfahren einer Bodenunebenheit, wird die vorbeschriebene erneute
Absenkbewegung unmittelbar nach Auftreten dieser nach oben gerichteten Hubwerksbewegung
gestartet, wobei diese unabhängig von dem eingestellten Zeitintervall (beispielsweise
5 Sekunden) erfolgen kann. Nach Zurücknehmen des Senkensignals befindet sich das System
wieder in seinem in Figur 6 links dargestellten Ruhezustand.
[0059] Bei dem vorbeschriebenen Steuerungskonzept werden die Zeit- und Wegintervalle aus
Kennlinienfeldern bestimmt. Bei einer vereinfachten Lösung kann anstelle dieses relativ
aufwendigen Verfahrens zur Ermittlung der Zeit-/Wegintervalle aus Kennlinienfeldern
auch die Hubwerksgeschwindigkeit verwendet werden, die ohnehin im Rahmen der elektrohydraulischen
Regelung erfasst ist (beispielsweise über den Sensor 30). Ein "Stehenbleiben" des
Heckhubwerks 2 wird dann erkannt, wenn die Senkgeschwindigkeit während eines vorbestimmten
Zeitintervalls eine Minimalgeschwindigkeit unterschreitet. D.h. anstelle des Wegintervalls
wird direkt die Hubwerksgeschwindigkeit ausgewertet.
2. Einfachwirkende Funktion des Heckhubwerks
[0060] Wie erwähnt, kann das Heckhubwerk auch einfachwirkend betrieben werden. Hierzu wird
der Druck des Druckbegrenzungsventils 56 auf einen Minimalwert, beispielsweise 5 bis
8 bar eingestellt, so dass am Arbeitsanschluss B und damit im Ringraum 60 des Hubzylinders
6 ein minimaler Druck eingestellt ist. Wird nun über die elektrohydraulische Hubwerksregelung
(EHR) ein Senken-Signal abgegeben und die vorbeschriebene Bewegungsüberwachung aktiviert,
da die tatsächliche Wegänderung des Hubwerks (Hubwellenwinkel) weniger als 10 % der
erwarteten Wegänderung pro Zeiteinheit beträgt (oder die Hubwerksgeschwindigkeit unterhalb
des Grenzwerts liegt), so wird das Wegeventil 44 nicht wie in der doppeltwirkenden
Funktion in die Neutralstellung (0) sondern in die Schwimmstellung (c) verstellt -
das Hubwerk kann sich an eventuelle Unebenheiten des Bodens anpassen. Das eingestellte
Verhalten entspricht demjenigen herkömmlicher einfachwirkender Hubwerksventile.
3. Schnelleinzug
[0061] Zum Betätigen des Schnelleinzugs wird ein Schnelleinzugsschalter betätigt, so dass
das Heckhubwerk doppeltwirkend mit maximaler Geschwindigkeit abgesenkt wird, bis der
am Druckbegrenzungsventil 56 eingestellte Auflagedruck erreicht ist. Bei Erreichen
dieses Auflagedrucks wird im Unterschied zur vorbeschriebenen Grundfunktion das Wegeventil
44 nicht in seine Neutralposition (0) umgeschaltet, sondern verbleibt in seiner Senken-Position
(a), so dass das Heckhubwerk 2 sofort einer weiteren Absenkbewegung folgen,kann.
[0062] Für den Fall, dass der Fahrer den Schnelleinzugsschalter längere Zeit betätigt (länger
als beispielsweise 10 Sekunden) und das Heckhubwerk 6 während dieser Zeit stehenbleibt,
wird das Wegeventil 44 in seine Neutralposition (0) verstellt, um eine unnötige Druckmittelerwärmung
zu vermeiden.
[0063] Während der Betätigung in Senkenrichtung befindet sich die Pumpe der Arbeitshydraulik
evtl. im Sättigungsbereich, d.h. es kann unter Umständen kein anderer Verbraucher
betätigt werden.
4. Hecktaster
[0064] Bei der Betätigung des Hecktasters 24 (Figur 1) wird das Druckbegrenzungsventil -
vorzugsweise automatisch - auf einen vergleichsweise geringen Druck von beispeilsweise
5 bar eingestellt. Dabei erfolgt der Hub des Heckhubwerks 2 mit einer festgelegten
lastkompensierten Geschwindigkeit, wobei in Abhängigkeit vom Weg die Geschwindigkeit
nach einer Rampe erhöht werden kann. In diesem Betriebsmodus ist ein feinfühliges
An-/Abkuppeln der Anbaugeräte möglich. Das leere Hubwerk kann schnell abgesenkt werden.
5. Traktor anheben
[0065] Wie eingangs erläutert, ist es beispielsweise zum Reifenwechsel erwünscht, die Traktorhinterachse
über das Heckhubwerk 2 anzuheben, so dass der Traktor 1 auf der pendelnden Vorderachse
und einem evtl. nicht standfesten Anbaugerät steht, so dass eine erhebliche Kippgefahr
besteht. Um diese zu verringern, wird der Maximalauflagedruck auf einen vergleichsweise
niedrigen Druck, beispielsweise 50 bar begrenzt - ein Reifenwechsel ist dann ohne
weiteres nicht möglich.
[0066] Zum Reifenwechsel muss der Druck des Druckbegrenzungsventils 56 erhöht werden, wobei
dieser Modus erst nach einigen Abfragen eingestellt werden kann, so dass bewusste
Bedienungseinschränkung vorliegt. Anhand dieser Sicherheitsabfragen kann beispielsweise
überprüft werden, ob die Handbremse angezogen ist, der erforderliche Druck am Druckbegrenzungsventil
(250 bar) eingestellt ist oder das Schaltventil 140 in seine Sperrstellung verschoben
ist, falls der Maximaldruck des Druckbegrenzungsventils 56 nicht ausreichend ist (50
bar).
[0067] Durch die vorbeschriebenen Steuerungskonzepte im Zusammenwirken mit der Hubwerksventilanordnung
lässt sich mit sehr geringem regelungstechnischen und vorrichtungstechnischen Aufwand
das Heckhubwerk 2 im Arbeitsbereich "Drücken" mit hoher Präzision und Betriebssicherheit
steuern.
[0068] Anstelle des vorbeschriebenen verstellbaren Druckbegrenzungsventils 56 kann auch
ein fest eingestelltes
[0069] Druckbegrenzungsventil verwendet werden, womit allerdings eine Komforteinbuße einher
geht.
[0070] Offenbart ist eine Hubwerksventilanordnung zur Ansteuerung eines doppeltwirkenden
Hubwerks oder eines Anbaugerätes mit einem stetig verstellbaren Wegeventil und einer
Individualdruckwaage, über die ein Druckmittelvolumenstrom zu und von einem Hubzylinder
des Hubwerks steuerbar ist. Im Druckmittelströmungspfad zwischen einem Ausgangsanschluss
des Wegeventils und einem Arbeitsanschluss der Hubwerksventilanordnung ist ein proportional
verstellbares Druckbegrenzungsventil vorgesehen, über das der Druck in diesem Bereich
auf einen Maximalwert begrenzbar ist. Die Einstellung des Druckbe-grenzungsventils
erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von den Betriebszuständen des Hubwerks oder der
Art des Anbaugerätes.
Bezugszeichenliste:
[0071]
- 1
- Traktor
- 2
- Heckhubwerk
- 4
- Fronthubwerk
- 6
- Hubzylinder
- 8
- Hubzylinder
- 10
- Steuerblock
- 12
- Pumpe
- 14
- Hubwerksventilanordnung
- 16
- Steuergerät
- 18
- Bediengerät
- 20
- Bediengerät
- 22
- Kabine
- 24
- Hecktaster
- 26
- Drucksensor
- 28
- Drehzahlsensor
- 30
- Lagesensor
- 32
- Kraftsensor
- 34
- Geschwindigkeitssensor
- 36
- Anbaugerät
- 38
- Verstellpumpe
- 40
- Zulaufkanal
- 42
- Druckwaage
- 44
- Wegeventil
- 46
- Tankkanal
- 48
- Arbeitskanal
- 50
- Arbeitskanal
- 52
- Senkenmodul
- 54
- Senkenmodul
- 56
- Druckbegrenzungsventil
- 58
- Sekundärdruckbegrenzungsventil
- 60
- Ringraum
- 62
- Druckraum
- 64
- Hubwelle
- 66
- Arm
- 68
- Anbaugerät
- 69
- Druckwaagenkolben
- 70
- Druckwaagenfeder
- 72
- Kanal
- 74
- LS-Kanal
- 75
- Vorsteuerelement
- 76
- Steuerkanal
- 77
- Vorsteuerelement
- 78
- Pilotventilanordnung
- 79
- Steuerölversorgung
- 80
- Ventilschieber
- 82
- Steuerleitung
- 84
- Steuerleitung
- 86
- Rückstellfederanordnung
- 88
- Feder
- 90
- Druckwaagenkanal
- 92
- Druckwaagenkanal
- 94
- Entsperrkanal
- 96
- Entsperrkanal
- 98
- Ventilscheibe
- 100
- Notablassventil
- 102
- Verbindungskanal
- 104
- Kugel
- 106
- Madenschraube
- 108
- Kolben
- 110
- Druckfeder
- 112
- Proportionalmagnet
- 114
- Schließkegel
- 116
- Modulkolben
- 118
- Schließfeder
- 120
- Vorsteuerventilkörper
- 122
- Aufstosskolben
- 124
- Drucksensor
- 126
- Drucksensor
- 128
- Wegaufnehmer
- 130
- Drucksensor
- 132
- Drucksensor
- 134
- Drucksensor
- 136
- Steuerraum
- 138
- Steuerraum
- 140
- Schaltventil
1. Hubwerksventilanordnung (14) zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Hubwerks (2,
4) oder eines Anbaugerätes von insbesondere einem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug,
mit einem stetig verstellbaren, eine Zumessblende ausbildenden Wegeventil (44), dem
eine Individualdruckwaage (42) zugeordnet ist, über die ein Druckmittelvolumenstrom
zu einem Arbeitsanschluss (A, B) strömt, wobei über einen anderen Arbeitsanschluss
(A, B) rückströmendes Druckmittel über das Wegeventil (44) zu einem Niederdruck- oder
Tankanschluss (T) abströmt, und mit einem Druckbegrenzungsventil (56), das in einer
Arbeitsleitung (48, 50) zwischen dem Wegeventil (44) und dem Arbeitsanschluss (A,
B) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil (56) - vorzugsweise proportional - verstellbar ausgeführt
ist, so dass der Druck in der Arbeitsleitung (48, 50) in Abhängigkeit von unterschiedlichen
Betriebszuständen auf unterschiedliche Maximalwerte begrenzbar ist, wobei das Wegeventil
(44) nach Ansprechen des Druckbegrenzungsventils (56) über ein Steuergerät (16) in
eine Neutralstellung (0) oder eine Schwimmstellung (c) verstellbar ist.
2. Hubwerksventilanordnung nach Patentanspruch 1, wobei das Druckbegrenzungsventil (56)
derart ausgebildet ist, dass es an der mit einem in Richtung "Senken" wirksamen Druckraum
(60) des Hubwerks (2, 4) oder des Anbaugerätes verbundenen Arbeitsleitung (50) angeordnet
werden kann.
3. Hubwerksventilanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei das Druckbegrenzungsventil
(56) auf Werte zwischen 0 und 250 bar einstellbar ist.
4. Hubwerksventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Maximaldruck
in Abhängigkeit von unterschiedlichen Sollwertgebern/Bedienteilen (18, 20, 24) unterschiedlich
einstellbar ist.
5. Hubwerksventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei in der
anderen Arbeitsleitung (48) ein Sekundärdruckbegrenzungsventil (58) angeordnet ist.
6. Hubwerksventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei in den
Arbeitsleitungen (48, 50) jeweils ein Senkenmodul (52, 54) zum leckölfreien Absperren
des Druckmittels angeordnet ist.
7. Hubwerksventilanordnung nach Patentanspruch 6, wobei das Senkenmodul (52, 54) als
Ablaufdruckwaage ausgebildet ist, die von einem Steuerdruck in eine Durchflussposition
verstellbar ist.
8. Hubwerksventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Individualdruckwaage
(42) dem Wegeventil (44) vorgeschaltet ist und in Öffnungsrichtung vom höchsten Lastdruck
(LS) und der Kraft einer Druckwaagenfeder (70) und in Schließrichtung vom Druck stromaufwärts
des Wegeventils (44) beaufschlagt ist.
9. Hubwerksventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einem von
Hand betätigbaren Notablass (100), über den eine Verbindung der druckführenden Arbeitsleitung
(48, 50) mit dem Tank (T) aufsteuerbar ist.
10. Hubwerksventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, die derart
ausgebildet ist, dass sie zur Ansteuerung eines Heckhubwerks (2) oder ein Fronthubwerks
(4) eines Traktors (1) einsetzbar ist.
11. Hubwerksventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem dem Druckbegrenzungsventil
(56) vorgeschalteten Schaltventil (140).
1. A lifting gear valve arrangement (14) for controlling a double-action lifting gear
(2, 4) or an add-on unit, in particular of an agricultural commercial vehicle, comprising
a continuously adjustable directional control valve (44) forming a metering aperture
to which an individual pressure compensator (42) is assigned, via which a pressure
medium volume flow flows to a working connection (A, B), wherein pressure medium flowing
back via another working connection (A, B) flows off to a low pressure or tank connection
(T) via the directional control valve (44), and a pressure limiting valve (56) positioned
in a working channel (48, 50) between the directional control valve (44) and the working
connection (A, B), characterized in that said pressure limiting valve (56) is designed to be - preferably proportionally -
adjustable, so that the pressure in said working channel (48, 50) may be limited to
different maximum values as a function of different operating states, said pressure
limiting valve (44) being adapted to be adjusted by a control device (16) to a neutral
position (0) or a floating position (c) on response of said pressure limiting valve
(56).
2. The lifting gear valve arrangement according to claim 1, wherein said pressure limiting
valve (56) is designed such that it may be arranged on the working channel (50) that
is connected to a pressure chamber (60) of said lifting gear (2, 4) or of said add-on
unit which acts in the direction of "lowering."
3. The lifting gear valve arrangement according to claim 1 or 2, wherein said pressure
limiting valve (56) is adjustable to values between 0 and 250 bar.
4. The lifting gear valve arrangement according to any of the preceding claims,
wherein the maximum pressure is differently adjustable as a function of different
setpoint devices/operating devices (18, 20, 24).
5. The lifting gear valve arrangement according to any of the preceding claims,
wherein a secondary pressure limiting valve (58) is arranged in said other working
channel (48).
6. The lifting gear valve arrangement according to any of the preceding claims,
wherein one lowering module (52, 54) each is arranged in said working channels (48,
50) for leakage oil-free blocking of the pressure medium.
7. The lifting gear valve arrangement according to claim 6, wherein said lowering module
(52, 54) is designed as a drain pressure compensation that is adjustable to a flowthrough
position by a control pressure.
8. The lifting gear valve arrangement according to any of the preceding claims, wherein
said individual pressure compensator (42) is connected upstream of said directional
control valve (44) and is impacted in the opening direction by the highest load pressure
(LS) and the force of a pressure compensator spring (70), and in the closing direction
by the pressure upstream of said directional control valve (44).
9. The lifting gear valve arrangement according to any of the preceding claims, comprising
a hand-operated emergency drain (100) via which a connection of the pressurized working
channel (48, 50) to the tank (T) can be opened.
10. The lifting gear valve arrangement according to any of the preceding claims, which
is designed so as to be usable for controlling a rear lifting gear (2) or a front
lifting gear (4) of a tractor (1).
11. The lifting gear valve arrangement according to any of the preceding claims, comprising
a control valve (140) connected upstream of said pressure limiting valve (56).
1. Système de vannes pour mécanisme de levage (14), destiné à activer un mécanisme de
levage (2, 4) à double effet ou un outil porté en particulier d'un véhicule utilitaire
agricole, comportant un distributeur (44) réglable en continu, formant un obturateur
de dosage, auquel est associée une balance de pression individuelle (42), par laquelle
passe un débit volumétrique de fluide sous pression circulant vers un raccord de travail
(A, B), le fluide sous pression, renvoyé via un autre raccord de travail (A, B), étant
évacué via le distributeur (44) vers un raccord basse pression ou raccord de cuve
(T), et comportant un limiteur de pression (56), qui est monté dans une conduite de
travail (48, 50) entre le distributeur (44) et le raccord de travail (A, B), caractérisé en ce que le limiteur de pression (56) est configuré de manière réglable - de préférence à
commande proportionnelle -, de telle sorte que la pression dans la conduite de travail
(48, 50) peut être limitée à différentes valeurs maximales en fonction des différents
états de fonctionnement, le distributeur (44) pouvant être réglé, après l'activation
du limiteur de pression (56), par l'intermédiaire d'un dispositif de commande (16)
dans une position neutre (0) ou une position flottante (c).
2. Système de vannes pour mécanisme de levage selon la revendication 1, dans lequel le
limiteur de pression (56) est configuré de telle sorte qu'il peut être agencé au niveau
d'une conduite de travail (50), reliée à la chambre de pression (60), active dans
le sens « abaisser », du mécanisme de levage (2, 4) ou de l'outil porté.
3. Système de vannes pour mécanisme de levage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel
le limiteur de pression (56) peut être réglé à des valeurs entre 0 et 250 bars.
4. Système de vannes pour mécanisme de levage selon l'une quelconque des revendications
précédentes, dans lequel la pression maximale peut être réglée différemment en fonction
des différents capteurs de valeurs de consigne et/ou éléments de commande (18, 20,
24).
5. Système de vannes pour mécanisme de levage selon l'une quelconque des revendications
précédentes, dans lequel dans l'autre conduite de travail (48) est agencé un limiteur
de pression secondaire (58).
6. Système de vannes pour mécanisme de levage selon l'une quelconque des revendications
précédentes, dans lequel dans les conduites de travail (48, 50) est agencé respectivement
un module d'abaissement (52, 54) pour arrêter le fluide de pression sans retour de
fuite.
7. Système de vannes pour mécanisme de levage selon la revendication 6, dans lequel le
module d'abaissement (52, 54) est réalisé sous la forme d'une balance de pression
d'écoulement, qui peut être réglée dans une position d'écoulement par une pression
de commande.
8. Système de vannes pour mécanisme de levage selon l'une quelconque des revendications
précédentes, dans lequel la balance de pression individuelle (42) est montée en amont
du distributeur (44) et est sollicitée dans le sens d'ouverture par la pression de
charge (LS) la plus élevée et par la force d'un ressort (70) de la balance de pression,
et dans le sens de fermeture par la pression en amont du distributeur (44).
9. Système de vannes pour mécanisme de levage selon l'une quelconque des revendications
précédentes, comportant une sortie d'urgence (100) actionnable manuellement, laquelle
permet de commander l'ouverture d'une liaison de la conduite de travail (48, 50),
parcourue par le fluide sous pression, avec la cuve (T).
10. Système de vannes pour mécanisme de levage selon l'une quelconque des revendications
précédentes, qui est configuré de telle sorte qu'il peut être utilisé pour commander
un mécanisme de levage arrière (2) ou un mécanisme de levage avant (4) d'un tracteur
(1).
11. Système de vannes pour mécanisme de levage selon l'une quelconque des revendications
précédentes, comportant une vanne de commande (140) montée en amont du limiteur de
pression (56).