DE2221189A1

DE2221189A1 - Vorrichtung zum steuern eines arbeitsgeraetes

Info

Publication number: DE2221189A1
Application number: DE19722221189
Authority: DE
Inventors: Gerhard Pusch
Original assignee: HENGSTLER HYDRAULIK; ERWIN HENGSTLER FABRIK HYDRAULISCHER HEBEZEUGE
Current assignee: HENGSTLER HYDRAULIK; ERWIN HENGSTLER FABRIK HYDRAULISCHER HEBEZEUGE
Priority date: 1972-04-29
Filing date: 1972-04-29
Publication date: 1973-11-08
Also published as: DE2221189C2

Description

Vorrichtung zum Steuern eines Arbeitsgerätes Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Arbeitsgerätes, insbesondere eines Gerätes zur Bodenbearbeitung zwischen Pflanzen, mit zwei doppelt wirkenden Zylinderkolbeneinheiten, denen Umsteuerventile vorgeschaltet und die über eine Druckversorgungsanlage speisbar sind. Von den doppelt wirkenden Zyllnderkolbeneinheiten werden Pflugkörper jeweils zwischen die Pflanzen zur Bodenbearbeitung eingeschwenkt, in Arbeitsrichtung sind vor den Pf lugkörpern Fühler angcorlnct, welche die Pflanzen abtasten und die Umsteuerventile betätigen, um die Pflugkörper mittels der doppelt wirkenden Zylinderkolbeneinheiten aus dem Bereich der Pflanzen herauszuschwenken.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art erzeugt die mit einem Ölstrom als Arbeitsmittel betätigte Druckversorgungsanlage den für ein Ein- und Ausschwenken und für eine Arbeitsstellung des Pflugkörpers erforderlichen Druck in den Zylinderräumen der Zylinderkolbeneinheiten, beim Erreichen des Arbeitsdruckes wird eine weitere Druckerhöhung durch ein Überdruckventil verhindert. Dadurch erwärmt sich der Ölstrom in der Vorrichtung über ein zulässiges Maß hinaus, so daß die Vorrichtung zum Abkühlen des Ölstromes vorübergehend außer Betrieb gesetzt werden muß, damit keine Schadensfälle auftreten.
Darüberhinaus ist die bekannte Vorrichtung im Aufbau recht aufwendig und damit in der Herstellung relativ teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und billiger Herstellung bei möglichst geringen Betriebstemperaturen des Arbeitsiliittels betrieben werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Zylinderkolbeneinheiten über einen Mengenteiler an die Druckversorgungsanlage angeschlossen sind, jede Zylinderkolbeneinheit eine die Zylinderräume verbindende Leitung aLit einem Ventil aufweist, das den Durchfluß eines Árbeitssaittels in beiden Richtungen sperren kann, und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die im Bereich der Endlagen des Kolbens das Ventil öffnet. Dadurch wird in jeder Stellung der Zylinderkolbeneinheiten ein Durchfluß des Arbeitsmittels, insbesondere durch den Mengenteiler, ermöglicht, so daß dieser überhaupt erst einsetzbar ist. Der preislich relativ billig hersteilbare Mengenteiler erfordert für eine einwandfreie Funktion ständig einen Öldurchfluß, der durch die er-findungsgeinäße Vorrichtung gewährleistet ist. Während einer Druckerhöhung in dem einen Zylinderraum einer Zylinderkolbeneinheit wird das Arbeitsmittel aus dem anderen Zylinderraum dieser Zylinderkolbeneinheit abgeführt und beim Erreichen einer Endlage des Kolbens wird durch Öffnen des Ventils ein weiterer Durchfluß des Arbeitsittels gewährleistet, ohne daß ein reines Anstauen des Arbeitsmittels in einem der Zylinderräume erfolgt, sodaß ein gegebenenfalls vorhandenes Sicherheitsventil nicht anspricht. Trotz des möglichen Durchflusses des Arbeitsmittels in den Endlagen des Kolbens kann einwandfrei der erforderliche Arbeitsdruck für den Pflugkörper erzeugt werden, da die Leitung als Drossel für das Arbeitsmittel wirkt. Insgesamt ist damit eine mitgeringem Aufwand einfach herstellbare Vorrichtung zum Steuern eines Arbeitsgerätes gegeben, der inden Endstellungen des Kolbens ermöglichte Durchfluß des Arbeitsmittels verhindert eine über ein zulässiges Maß hinausgehende Erwärmung und es läßt sich aufgrund des irrimer gewährleisteten Arbeitsmitteldurchflusses ein äußerst billiger Mengenteiler verwenden.
In einer Ausführungsform der Erfindung verläuft die Leitung unmittelbar durch den Kolben. Sie ist zentrisch im Kolben angeordnet und mündet in mindestens eine Queröffnung, um die Zylinderräume miteinander zu verbinden.
Das Ventil ist als Kugelventil mit zwei Ventilsitzen ausgebildet, von denen der eine aus einer Verengung der Leitung und der andere aus einer die Stirnseite einer zentrisch aufgebohrten, einen Teil der Leitung bildenden Schraube besteht, die in das Kolbenzentrum eingeschraubt ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind als Steuervorrichtung Stößel in den beidseits der Ventilkugel verlaufenden Teilen der Leitung und Steuerelemente vorgesehen, welche die Stößel in bestirnmten Stellungen des Kolbens betätigen. Dabei ist die Kolbenstange durch den Kolben hindurchgeführt. Die Steuerele Iaente sind aus beidseits des Kolbens auf der Kolbenstange geführten Ringen mit durch Queröffnungen der Kolbenstange verlaufenden Steuerkörpern gebildet, die in Achsrichtung der Kolbenstange in den Queröffnungen bewegbar sind. Die Stößel und die Steuerkörper bestehen aus hohlen und geschlitzten Stiften. Im Zylinder sind Anschläge vorgesehen, an denen die Ringe in den Endstellungen des Kolbens zur Anlage kommen, und der Weg der Steuerkörper in ihren Queröffnungen ist kleiner als der Abstand der beiden Ventilsitze.
In an sich bekannter Weise sind die Umsteuerventile über Fühler betätigbar und zwischen den Zylinderkolbeneinheiten und dem Mengen teiler angeordnet, zwischen den-Mengen teiler und die Druckversorgungsanlage ist ein Steuergerät zum Ein- und Ausschalten mit einem Sicherheitsventil geschaltet.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zum Steuern eines Arbeitsgerätes zur Bodenbearbeitung zwischen Pflanzen, insbesondere Weinstöcken, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Schaltplan der Vorrichtung, Fig. 2 eine zur Vorrichtung gehörende doppelt wirkende Zylinderkolbeneinheit Fig. 3 eine Planskizze der zwischen zwei Weinstockreihen mit dem Arbeitsgerät bearbeitbaren Fläche und Fig. 4 einen Schnitt durch einen Mengenteiler.
Eine Vorrichtung zum Steuern eines Arbeitsgerätes zur Bodenbearbeitung zwischen Pflanzen, insbesondere Weinstöcken, besteht aus zwei doppelt wirkenden ZylinderkoXbeneinheiten 1, aus jeweils einem, jeder Zylinderkolbeneinheit 1 zugeordneten Umsteuerventil 2, einem Mengenteiler 3 und einer Druckversorgungsanlage 4. Die genannten Baueinheiten 1 bis 4 sind untereinander durch in der Fig. 1 dargestellte Leitungen verbunden, aus einem Tank 5 wird als Arbeitsmittel Öl von der Druckversorgungsanlage 4 abgesaugt, das Öl läuft, nachdem es durch die Baueinheiten 1 bis 4 gefördert ist, durch eine Rückleitung 6 wieder in den Tank 5 zurück. Jeder Zylinderkolbeneinheit 1 ist eine nicht dargestellte Pflugschar zugeordnet und jedes Umsteuerventil 2 wird von einem nicht dargestellten Fühler betätigt. Die genannten Baueinheiten 1 bis 6 sind mit dem nicht dargestellten, an sich bekannten Arbeitsgerät verbunden, an dem Arbeitsgerät sind seitlich die Pflugscharen und die Fühler angelenkt.
Jede Zylinderkolbeneinheit 1 besteht aus einem Zylindergehäuse 7, einem Kolben 8 und einer Kolbenstange 9. Diese ist durch den Kolben 8 hindurchgeführt, der als kreisringförmiges Zylinderstück auf die Kolbenstange 9 aufgeschrumpft ist. Sowohl das Zylindergehäuse 7 als auch die Kolbenstange 9 sind an ihren Enden mit Gelenkteilen 10 bzw. 11 versehen, die zur Verbindung mit den Körper des Arbeitsgerätes bzw. mit dem nicht dargestellten Pflugkörper dienen. Das Zylindergehäuse 7.ist mehrteilig ausgebildet, etwa im Bereich der stirnseitigen Enden des Zylindergehäuses 7 sind Anschlußstutzen 12 und 13 vorgesehen, die zur Verbindung mit den Anschlußstutzen 14 bzw. 15 der Umsteuerventile 2 dienen. Der Anschlußstutzen 12 ist mit dem einen Zylinderraum 16 und der Anschlußstutzen 13 mit dem anderen Zylinderraum 17 verbunden. Der Kolben 8 ist gegenüber dem Zylindergehäuse 7 durch eine Gleitdichtung 18 abgedichtet, weitere Dichtungen 19 dienen zum Abdichten der vom Zylindergehäuse 7 geführten Kolbenstange 9 und eine Dichtung 20 dichtet zwei miteinander verbundene Teile des mehrteiligen Zylindergehäuses 7 gegeneinander ab.
Im Bereich des Kolbens 8 verläuft durch die Kolbenstange 9 eine Leitung 21, die über eine Queröffnung 22 in der Kolbenstange 9 in den Zylinderraum.17 mündet und diesen somit mit dem Zylinderraum 16 auf der anderen Seite des Kolbens 8 verbindet. Die Leitung 21 verläuft zentrisch durch die Kolbenstange 9, zum Zylinderraum 1-7 hin weist sie eine Verengung 23 auf und sie ist zum Zylinderraum 16 hin durch eine zentrische Bohrung 25 in einer Schraube 24 gebildet, die in das Kolbenzentrum eingeschraubt ist.
Als Schraube 24 ist eine Innensechskantschraube vorgesehen.
In der Leitung 21 ist ein als Kugelventil ausgebildetes Ventil 26 vorgesehen, für dessen Kugel 27 zwei Ventilsitze vorhanden sind. Der eine Ventilsitz 28 wird durch die Mündung der Verengung 23 und der andere Ventilsitz 29 wird durch die Mündung der Bohrung 25 in der Schraube 24 gebildet.
Für das Ventil 26 ist eine Steuervorrichtung angeordnet, die aus beidseits der Ventilkugel 27 angeordneten Stösseln 30 und 31 und aus die Stössel 30 und 31 betätigenden Steuerelementen 32 und 33 besteht. Die Stössel 30 und 31 sind leicht gleitbar in einer einen Teil der Leitung 21 bildenden Bohrung 34 bzw. in der Bohrung 25 der Schraube 24 angeordnet. Sie bestehen aus hohlenlund geschlitzten Stiften, die als Normteile käuflich sind. Die Steuerelemente 32 und 33 sind aus beidseits des Kolbens 8 auf der Kolbenstange 9 geführten Ringen 35 und Steuerkörpern 36 gebildet, der Steuerkörper 36 des Steuerelementes 32 ist in der Queröffnung 22 in Achsrichtung der Kolbenstange 9 bewegbar, der Steuerkörper 36 des Steuerelementes 33 ist in einer entsprechend ausgebildeten Queröffnung 22' ebenfalls in Achsrichtung der Kolbenstange 9 bewegbar, die über den Kolben 8 in den Zylinderraum 16 hineinragt.
Hier ist die Kolbenstange 9 in axialer Richtung angesenkt,' um den Kopf der Schraube 24 in das Kolbenzentrum einschrauben zu können. Die Steuerkörper 36 bestehen ebenfalls wie die Stössel 30 und 31 aus hohlen und geschlitzten Stiften, die gegebenenfalls ebenfalls wie die Stössel 30 und 31 in entsprechenden Längen abgeschnitten sind.
Die Queröffnungen 22 und 22' bestehen aus Schlitzen, deren Längserstreckung in Richtung der Achse der Kolbenstange 9 größer ist als in der dazu senkrechten Richtung, es können aber auch Bohrungen mit kreisförmigem Querschnitt vorgesehen sein.
Für die Endstellungen des Kolbens 8 sind in den Stirnseiten des Zylindergehäuses 7Anschläge 3i und 38 vorgean sehen, denen die Ringe 35 in den Endstellungen des Kolbens 8 zur Anlage kommen. Der von den Steuerkörpern 36 in den Queröffnungen 22 bzw. 22' zurücklegbare Weg ist kleiner als der Abstand der beiden Ventilsitze 28 und 29, -so daß die Kugel 27 nicht von den Stösseln 30 und 31 auf die jeweils gegenüberliegenden Ventilsitze 29 bzw. 28 gedrückt werden kann, wenn die Stössel 30 und 31 unter Wirkung der zugeordneten Steuerkörper 36 bewegt werden.
Die Umsteuerventile 2 sind so ausgebildet, daß in der einen Stellung die Anschlußstutzen 14 und 15 mit den Anschlußstutzen 39 bzw. 40 verbunden sind, so daß in dieser Stellung von der Druckversorgungsanlage 4 über den Mengenteiler 3 den Anschlußstutzen 13 der Zylinderkolbeneinheiten 1 das Arbeitsmittel zugeführt wird, und in der anderen Stellung über den Anschlußstutzen 40 von der Druckversorgungsanlage 4 den Anschlußstutzen 12 der Zylinderkolbeneinheiten 1 das Arbeitsmittel zugeführt wird. Die Betätitung der Umsteuerventile 2 erfolgt über die nicht dargestellten Fühler.
Im Gehäuse 56 des in der Fig. 4 dargestellten Mengentei.-lers 3 verlaufen zwei Strömungswege jeweils vom Eingang 41 zu einem der Ausgänge 42 bzw. 43. In den Strömungswegen sind jeweils Drosselstellen 57 bzw. 58 angeordnet, aufgrund derer eine durch den Eingang 41 zugeführte Arbeitsmittelmenge in gleichen Teilen aus den Ausgängen 42 bzw. 43 herausgeführt wird. Die Drosselstellen 57 und 58 sind in Hülsen 59 bzw. 60 ausgebildet, die in eine den Eingang 41 mit den Ausgängen 42 und 43 verbindende Querbohrung 61 durch das Gehäuse 56 eingesetzt sind. Die Querbohrung 61 ist an beiden Enden durch abgedichtete Schraubstopfen 62 verschlossen. Zur einwandfreien Funktion des Mengenteilers 3 ist ein kontinuierlicher Durchfluß des Arbeitsmittels erforderlich Die Druckversorgungsanlage 4 besteht aus einem Filter 44, einer Pumpe 45, einem Steuergerät 46 zum Ein-und Ausschalten der Vorrichtung und einem Sicherheitsventil 47, das in der Verbindung zwischen- der Pumpe 45 und dem Steuergerät 46 angeordnet ist und beim Ansprechen das Arbeitsmittel unmittelbar über die Rückleitung 6 in den Tank 5 fördert. Das Steuergerät 46 hat zwei Ausgänge 48 und 49, von denen der Ausgang 48 zur Förderung des Arbeitsmittels zu den Zylinderkolbeneinheiten 1 und der Ausgang 49 zur Förderung des Arbeitsmittels zu wei-teren, nicht dargestellten Verbrauchern dient.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Bei Einschaltung der Verbindung von der Pumpe 45 zumAusgang 48 des Steuergerätes 46 wird ein Arbeitsmittelstrom zum Mengenteiler 3 gefördert. Dieser teilt den Arbeitsmittelstrom in zwei gleiche Teile, die über die Ausgänge 42 und 43 den beiden Umsteuerventilen 2 über deren Anschlußstutzen 40 zugeführt werden. Wenn der nicht dargestellte Fühler das Umsteuerventil 2 so einstellt, daß dessen Anschlußstutzen 40 mit dem Anschlußstutzen 15 verbunden ist, wird das Arbeitsmittel dem Anschlußstutzen 13 der Zylinderkölbeneinheit 1 zugeführt, so daß deren ZylinderrauIa 17 beaufschlagt wird. Die Ventilkugel 27 wird nun unter Wirkung des anströmenden Arbeitsmittels auf ihren Ventilsitz 29 gedrückt, so daß der Kolben 8 in Richtung auf das durch das Gelenkteil 10 charakterisierte Ende des Zylindergehäuses 7 geschoben wird. Das im Zylinderraum 16 befindllche Arbeitsmittel wird über den Anschlußstutzen 12 verdrängt und in den Tank 5 zurückgefördert. Bis zum Erreichen des Anschlages 37 ist somit ein kontinuierlicher Arbeitsmittelstrom vorhanden. Beim Erreichen des Anschlages 37 durch den Ring 35 des Steuerelementes 33 wird über dessen Steuerkörper 36 und den Stößel 31 die Kugel 27 von ihrem Ventilsitz 29 abgehoben, so daß ein Teil des zugeführten Arbeitsmittels vom Zylinderraum 17 in den Zylinderraum 16 fließen kann, so daß weiterhin ein Durchfluß des Arbeitsmittels gewährleistet ist. Dabei wirken die Stößel 30 und 31 als Drosseln, so daß dennoch im Zylinderraum 17 der erforderliche Arbeitsdruck zur Betätigung des nicht dargestellten Pflugkörpers aufgebaut werden kann. Wird nun unter Wirkung des Fühlers das Umsteuerventil 2 in seine zweite Stellung gebracht, so daß dessen Anschlußstutzen 40 mit dem Anschlußstutzen 14 verbunden wird, so wird das Arbeitsmittel über den Anschlußstutzen 12 dem Zlinderrau 16 der Zylinderkolbeneinheit 1 zugeführt, so daß der Kolben 8 in Richtung auf den Anschlag 38 verschoben wird, die Arbeitsweise der Vorrichtung erfolgt nun analog der oben beschriebenen Arbeitsweise, so daß auch in dieser Bewegungsrichtung des Kolbens 8 ein Durchfluß des Arbeitsmittels gewährleistet ist.
In der Fig. 3 ist die mit dem mit der beschriebenen Vorrichtung versehenen Arbeitsgerät bearbeitbare Fläche 50 zwischen in zwei Reihen angeordneten Weinstöcken 51 dargestellt. Bei einer Bewegung des Arbeitsgerätes in Richtung des Pfeiles 52 ist der nicht dargestellte Pflugkörper zwischen den Punkten 53 und 54 ausgefahren. Der in Richtung des Pfeiles 52 vor den Pflugkörpern liegende Fühler tastet beim Erreichen des Punktes 54 den Weinstook 51 ab, der Fühler wird dadurch eingeschwenkt und bringt das Umsteuerventil 2 in eine solche Stellung, daß die Zylinderkolbeneinheit 1 den Pflugkörper einschwenkt.
Nach dem Erreichen des Punktes 55 wird der Pflugkörper wieder ausgeschwenkt und arbeitet nach dem Erreichen des Punktes 53' wieder in gleicher Weise. Entsprechend arbeitet der auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete Pflugkörper. Somit kann die bearbeitbare Fläche zwischen den Weinstöcken 51 wesentlich vergrößert werden.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Steuern eines Arbeitsgerätes, insbesondere eines Gerätes zur Bodenbearbeitung zwischen Pflanzen, mit zwei doppelt wirkenden Zylinderkblbeneinheiten, denen Umsteuerventile vorgeschaltet und die über eine Druckversorgungsanlage speisbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkolbeneinheiten (1) über einen Mengenteiler (3) an die Druckversorgungsanlage (4) angeschlossen sind, jede Zylinderkolbeneinheit (1) eine die Zylinderräume (16 und 17) verbindende Leitung (21) mit einem Ventil (26) aufweist, das den Durchfluß eines Arbeitsmittels in beiden Richtungen sperren kann, und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die im Bereich d.er Endlagen des Kolbens (8) das Ventil (26) öffnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (21) durch den Kolben (8) verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (21) zentrisch im Kolben (8) angeordnet ist und in mindestens eine Queröffnung (22) mündet, um die Zylinderräume (16 und 17) miteinander zu verbinden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (26) als Kugelventil mit zwei Ventilsitzen (28,29) ausgebildet ist.

5, Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Ventilsitz (28) aus einer Verengung (23) der Leitung (21) und der andere Ventilsitz (29) aus einer die Stirnseite einer zentrisch aufgebohrten, einen Teil der Leitung (21) bildenden Schraube (24) besteht, die in das Kolbenzentrum eingeschraubt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche .1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuervorrichtung Stößel (30,31) in den beidseits der Ventilkugel (27) verlaufenden Teilen der Leitung (21) und Steuerelemente (32,33) vorgesehen sind, welche die Stößel (30,31) in bestimmten Stellungen des Kolbens (8) betätigen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (9) durch den Kolben (8) hindurchgeführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelemente (32,33) aus beidseits des Kolbens (8) auf der Kolbenstange (9) geführten Ringen (35) mit durch Queröffnungen (22,22') deS Kolbenstange (9) verlaufenden Steuerkörpern (36) gebildet sind, die in Achsrichtung der Kolbenstange (9) in den Queröffnungen (22,22') bewegbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößel (30,31) und die Steuerkörper (3-6) aus hohlen und geschlitzten Stiften bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (7) Anschläge (37,38) vorgesehen sind, an denen die Ringe (35) in den Endstellungen des Kolbens (8) zur Anlage kommen und der Weg der Steuerkörper (36) in ihren Queröffnungen (22,22') kleiner ist als der Abstand der beiden-Ventilsitze (28,29)

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerventile (2) in an sich bekannter Weise über Fühler betätigbar und zwischen den Zylinderkolbeneinheiten (1) und dem Mengenteiler (3) angeordnet sind und zwischen den Mengenteiler (3) und die Druckversorgungsanlage (4) ein Steuergerät (46) zum Ein- und Ausschalten mit einem Sicherheitsventil (47) geschaltet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenteiler (3) zwei von seinem Eingang (41) zu jeweils einem Ausgang (42 bzw. 43) verlaufende Strömungswege aufweist, in denen jeweils Drosselstellen (57,58) vorgesehen sind, um den dem Eingang (41) zugeführten Arbeitsmittelstrom zu gleichen Teilen den Ausgängen (42 bzw. 43) zuzuführen.

i3. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstellen (57,58) in Hülsen (59 bzw.

60) ausgebildet sind, die in eine den Eingang (41) mit den Ausgängen (42 und 43) verbindende Querbohrung (61) durch das Mengenteilergehäuse (56) eingesetzt sind.

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