DE2629364C3

DE2629364C3 - Hydraulische Stellvorrichtung zum Schwenken des an einem Schubrahmen angeordneten Planierschildes eines Planierfahrzeuges

Info

Publication number: DE2629364C3
Application number: DE2629364A
Authority: DE
Inventors: Phillip Clinton Holy Cross Ia. Cooper (V.St.A.)
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1975-07-14
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1980-01-31
Also published as: IT1074111B; FR2318282A1; DE2629364A1; JPS5952256B2; CA1040853A; US3991832A; DE2629364B2; AR212445A1; JPS529903A; FR2318282B1; GB1542515A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steilvorrichtung zum Schwenken des an einem Schubrahmen angeordneten Planierschildes eines Planierfahr Zeuges mit zwei doppelseitig beaufschlagbaren, am Schubrahmen und am Planierschild vorgesehenen Stellzylindern, die über mindestens ein Steuerventil mit einer Förderpumpe verbunden sind und /um Schrägstellen des Planierschildes um eine vertikale Achse dienen, und mit einem doppelseilig beaufschlagbaren, am Schubrahmen und am Planierschild angelenkten Kippzylinder /um Kippen des Planierschildes um die horizontale Fahr/euglängsachsc.

Bei dieser bekannten Stellvorrichtung (US-PS 31 930) kann der Planierschild über den Kippzylinder um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges horizontal Verlaufende Achse gekippt werden Bei diesem Kippen jedoch verändert sich bei schräg gestelltem Planierschild der Abstand der Anschlußstellen der Slcll/ylin der, da keine Vorkehrungen getroffen sind, um bei !Betätigung des Kipp/ylinders einen Längenausgleich der hydraulisch arretierten Stell/ylindcr in dem Sinn /u ermöglichen, daß die Kolbenslangen in die Zylindergehause eingefahren werden. Somit treten bei Betätigung des Kippzylinders in den den Planierschild stützenden Bauteilen unkontrollierte Drück- öder'Zugkräfte auf, die nicht ohne weiteres abgebaut werden können.

Demgegenüber liegt der Anmeldung die Aufgabe zugrunde, die bekannte hydraulische Stell vorrichtung so auszubilden, daß bei hydraulisch arretierten Stellzylin· dern und bei Betätigung des Kippzylinders wcnigstiins dine Kolbenstange der SteHzylirider eingefahren werden kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelösf, däß die zylinderseitigen Enden der Stellzylinder mit den kolbenstangenseitigen Enden des jeweils anderen Stellzylinders ständig verbunden sind und daß ein pilotgesteuertes Überdruckventil vorgesehen ist, das an das zylinderseitige Ende des einen Stellzylinders angeschlossen ist und dessen Pilotdruck der Druck am zylinderseitigen Ende des anderen Stellzylinders ist. Auf diese Weise können die Druck-, Zug- oder B'egekräfte, die bei Verstellung der Stellzylinder in den Bauteilen auftreten würden, unterbunden werden, da sich bei am einen Ende des Steüzylinders ansteigendem Druck das pilotgesteuerte Überdruckventil öffnet, so daß Druckmedium abströmen kann, wodurch der Stellzylinder eingefahren wird. Dies wird dadurch erreicht, daß sich die Stellzylinder an die Abstandsveränderungen anpassen, ohne daß besondere Kräfte auf die Stellzylinder einwirken. Gleichfalls ist dieses System auch dann wirksam, wenn einseitig große Kräfte auf den Planierschild einwirken.

Erfindungsgemäß ist ferner jeder Kolben eines jeden Steiizyiinders mit einem druck- und iageabhängigen Ventil versehen, das am Ende des Kolbenhubes und bei einem vorherbestimmten Druck eine Verbindung vom zylinderseitigen Ende zum kolbenstangenseitigen Ende zuläßt, wodurch in den Endlagen des Stellzylinders ein Abströmen des Druckmediums aus ailen Druckräumen immer gewährleistet ist.

In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher erläutertes Ausführungsbeispiel einer Stellvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Planierschild in Seitenansicht,
F ι g. 2 die Draufsicht auf Fig. 1, und zwar nach dem Schnitt 2-2 in F ig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1,

F i g. 4 einen Steuerkreis für die hydraulische Stellvorrichtung in schematischer Darstellung.

F i g 5 die hydraulische Stellvorrichtung mii schräg gestelltem Planierschild.

Fig. 6 die Rückansich! /u i^;ig. 5. jedoch ohne Stellzylinder.

F i g. 7 eine ähnliche Darstellung wie in F i g. 5. jedoch mit ausgefahrenen Kippzylindern.und
F ι g. 8 die Rückansicht auf F i g. 7.
Ein Planierfahrzeug 20. die Baueinheit 10 für einen Planierschild JO. das einen Schubrahmen 12 aufweist, der C förmig ausgebildet ist und rechte und linke in Fig. 3 dargestellte Seitenarme 14 und 16 aufweist. Deren vordere F.nden sind über einen Querteil 18 miteinander verbunden, während ihre rückwärtigen Enden schwenkbar mit dem Planierfahrzcug 20 verbunden sind. Der Schuhrahmen ί2 umgreift das Planierfahrzcug 20, wobei seine Seitenarme 14 und 16 an den Seiten des Planierfahr/cugcs 20 und der Querlcil 18 gerade vor dem vorderen Ende des Planicrfahrzeii ges liegen. Der Schubrahmen 12 kann um seine Anlcnkstcllc am Planierfahrzcug 20 über wahlweise betätigbare, rechle und linke hydraulisch bcaufschlagba re Hubzylinder 22 und 24 vcr'ikal verschwenkt werden, die cinenends am Planierfahrzcug 20 und anderenends am oberen linde von Vertikalteilcn 26 und 28 angreifen. Letztere sind mit den Oberseiten der Seiteriaf frie 14 Und 16 verbunden.

Der Planierschild 30 ist mit de'rii Querteil 18 des Schubrahrfiens J2 über eine Vorrichtung verbündet); die eine KugelvcrbindUng 32 und eine obere Verbindung 34 aufweist. Die Kugelvcrbindurtg 32 besteht im einzelnen aus einer Kügclpfänne 36, die mit dem Unteren, zentralen, rückwärtigen Teil des Pläniefschildes 30

verbunden ist und eine Kugel 38 aufnimmt, die mit dem Querieil 18 in etwa dessen Mitte verbunden ist und eine umgekehrt U-förmige Laufschiene 42 bildet, die segmentartig mit einem festen Radius um eine horizontale Längsachse »X« des Fahrzeuges ausgebildet ist, die sich längs in Fahrtrichtung des Planierschildes 30 erstreckt und mittig durch die Kugel 38 der Kugelverbindung 32 geführt ist. In dieser Laufschiene 42 ist ein Gleitstück 44 bewegbar an einem Ende eines Vertikalzapfens 46 angeordnet, der wiederum an einem sich nach vorne erstreckenden Teil eines Vertikalträgers 50 angeordnet ist, der mit der mittigen Oberseite des Querteiles 18 fest verbunden ist. Der Vertikalzapfen 46 ist in einer Vertikalachse »Y« gelegen, die zentrisch durch die Kuge! 38 der Kugelverbindung 32 verläuft. Hieraus folgt daß der Planierschild 30 um die Längsachse »X« gekippt und um die Vertikalachse » Y« schräg gestellt werden kann.

Der nach vorne vorstehende Teil 48 des Vertikalträ gers 50 kann teleskopisch ausgebildet werden, um die Neigung des Hlanierschildes 3Ö einstellen zu können.

In den F i g. I —3 ist der Planierschild 30 in einer nicht schräg gestellten Stellung dargestellt, in der er sich im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse »X« befindet, gleichfalls ist der Planierschild nicht gekippt. Um den Planierschild 30 wahlweise um die Längsachse »X« kippen /ti können, ist ein hydraulisch beaufschlagbarer Kippzylinder 52 vorgesehen, dessen zylinderseitiges Ende mit dem Teil 48 des Vertikalträgers 50 über den Vertikalzapfen 46 verbunden ist. während sein kolbenseitiges Ende an einer Lasche 54 angreift, die rmt der Rückseite des Planierschildes 30 verbunden ist.

Um den Planierschild 30 um die Vertikalachse »V« schräg verstellen zu können, sind rechie und linke Stellzylinder 55 und 56 vorgesehen, deren /ylinderseiti ge Enden mit den Vertikalteilen 26 und 28 über Anlenkstellen 57 und 58 verbunden sind, während ihre kolbenseitigen Enden schwenkbar mit der Rückseite des Planierschildes 30 über Anli-nkstellen 60 und 62 in Verbindung stehen.

Der in Fig. 4 dargestellte Steuerkreis für die hydraulische Stellvorrichtung weist im e.n/elnen drei Steuerventile 64,66 und 68 auf. die in einer Druckleitung 70 in Reihe geschaltet sind und deren eines Ende mn einer Pumpe 72 und deren anderes Ende mit einer Rücklaulleitung 74 verbunden isi Die Pumpe 72 und die RüLkliuiflcitung 74 sind in I lussigkeitsverbindung mit einem Sammelbehälter 76. Die kolbenseitigen Enden der Hubzylinder 22 und 24 sind mit dem Steuerventil 64 über eine Leitung 78 und die /ylinderseiiigen Enden der beiden Hubzylinder 22 und 24 sind mit dem Steuerventil 64 über eine Leitung 80 verbunden. Das kolbensiangenseitige und /ylinderseitige Ende des Kipp/ylinders 52 ist mil dem Sicucvcntil 66 über Leitungen 82 und 84 verbunden Das /ylinderseitige Ende 100 des Siellzylinders 5¹J und das kolbenstangenscitige Ende 102 des Slcll/ylindcrs 56 sind mit dem S'euervcntil 68 über eine Leitung 86 verbunden, während das kolbenstangenseitige Ende 98 des Stcll/ylinders 55 und das /ylinderseitige Ende IQ4 des Stclliylindcrs. 5b mit dem Steuerventil 68 über eine Leitung 88 in Verbindung stehen. Diese kreuzverbindung des zylinderscitigeri und kolberislängcnseitigen Endes der Slcilzyiindef 55 und 56 bezweckt, daß lediglich etwa die Hälfte des Druckes in dem Kreislauf auf Grund von cinencnds auf den Planierschild 30 einwirkenden Kräften entsteht, als wenn er entstehen Würde, Wenn die kdi/bcnstangertsciligen Enden der Slcllzylinder 55 Und 5G und die zyündcrseitigen Enden der Stellzylinder 55 und 56 miteinander verbunden wären.

Die Anlenkstellen 60 und 62, die die kolbenstangenseitigen Enden 98, 102 der Stellzylinder 55 und 56 mit dem Planierschild 30 verbinden, bewegen sich mit dem Planierschild 30, wenn letzterer um die Längsachse »X« gekippt wird. Es sind somit Vorkehrungen zu treffen, um diese Bewegung der Anlenkstellen 60 und 62 auszugleichen, ohne jedoch die Kugelverbindung 32 und die obere Verbindung 34 kräftemäßig zu beanspruchen und ohne unzulässige Krafteinwirkung auf die Stellzylinder 55 und 56. Dies wird durch eine nachfolgend näher erläuterte Vorrichtung erreicht

Im einzelnen weisen die Stellzylinder 55 und 56 Kolben 90 und 92 auf, an denen Kolbenstangen 94 und 96 angreifen. Der Kolben 90 des Stellzylinders 55 teilt den Hubraum in das zylinderseitige und kolbenstangenseitige Ende 100 und 98 auf, während der Kolben 92 des Siell/ylirders 56 den Hubraum ;n ein kolbenstangenseitiges und /ylmderseitiges Ende 10,7 .-:id 104 unterteilt. In den "Kolben 9ö und 92 sind Kanal: 106 und 108 eingearbeitet. Eine Druckfeder 110 ist in dem Kanal 106 vorgesehen und wirkt mn ihren sich gegenüberliegenden Enden gegen Tellerveniilteile 112 und 114, um diese auf ih.-em Sit/ /u halten, wobei dann Stößel 116 und 118 in den kolbenstangenseitigen und zylinderseitiger, Teil ragen, um mit den sich gegenüberliegenden Endseiten der .Stellzylinder in Berührung zu kommen, wodurch die Te'lerventilteile 112 und 114 von ihrem Sit/ abgehoben werden, immer dann, wenn die Stell/ylinder das Ende ihres Hubbereiches erreichen. In ahnlicher Weise ist eine Druckfeder 120 in dem Kanal 108 vorgesehen und liegt gegen Tellerventilteile 122 jnd 124 an ihren sich gegenüberliegenden Enden an, um diese auf ihrem Sit/ zu halten, wobei auch Stößel 126 und 128 in den den kolbenstangenseitigen und /ylinderseitigen Enden zugeordneten Druckraum ragen und durch die sich gegenüberliegenden Enden des Stellzylmders 56 von ihrem Sit/ abgehoben werden können, wenn der Stell/ylinder 56 voll ein- oder ausgefahren ist

In Fig. 4 ist ein Uberdruckkreislauf mit einer Überdruckleitung 130 dargestellt, die die Leitung 88 mit dem Sammelbehälter 76 verbindet und ein normalerweise geschlossenes Überdruckventil 132 aufweist. Dieses ist pilotgesteuert und ist abhängig von einem vorherbe stimmten Druck in der Leitung 86. die mit dem Überdruckventil 132 über eine Pilotleitung 134 verbunden ist. Der Sammelbehälter 76 ist mit Bezug auf die Stromrichtung über dem Überdruckventil 132 mit der

Überdruckleitung 130 über eine Leitung 136 verbunden, während der Pilotleitung 134 mit dem Sammelbehälter 76 über eine Leitung 138 in Verbindung steht. Beide Leit'jrgen 136 und 138 sind mit Rückschlagventilen 140 und 142 versehen, die lediglich einen F-Iuß aus dem Sammelbehälter'ulassen.

Zur Betätigung der Baueinheit 10 für den Planierschild 30 ist folgendes auszuführen. Unter der Annahme, daß sich der Planierschild 30 in seiner in den F i g. 5 und 6 dargestellten Position befindet, wird der Kippzylinder

6Q 52 eingefahren, und die Stell/ylinder 55 und 56 werden sich in ihren entsprechenden ein- und ausgefahrenen Positionen befinden, in denen die entsprechenden Kolben sich Ungefähr 2,54 mm vor ihren Hubenden befinden.

es Wird es dann gewünscht, den Planierschild 30 im Uhrzeigerdrehsinn Um die Achse mit Bezug auf die P ι g. 6 zu kippen, und zwar in eine Stellung, die in F i g. 8 dargestellt isf, dann braucht lediglich das Steuerventil 66

aus seiner Neutralstellung, die in Fig.4 dargestellt ist, nach rechts verstellt zu werden, um die Pumpe 72 und den Sammelbehälter 76 mit dem Zylinder und kolbehstahgenseitigeri Ende des Kippzylindefs 52 zu verbinden, wodurch letzterer ausgefahren werden kann. Wenn der Planierschild 30 nun kippt, so werden sich die Anlenkstcllcn 60 und 62 der Stcllzylinder 55 und 56 zusammen mit dem Planierschild bewegen, und zwar nach unten und außen bzw. nach oben und innen mit Bzzug auf die Längsachse »X«. Da aber die Steilzylinder

55 und 56 zu dieser Zeit hydraulisch auf eine feste Länge festgestellt sind, wird die Bewegung des Planierschildes 30 dazu führen, daß die Stellzylinder 55 und 56 zwangsweise ein- oder ausgefahren werden. Dies bewirkt einen Druckanstieg in den entsprechenden zylinder- und kolbenstangenseitigen Enden der Stellzylinder 55 und 56. Wenn nun der Druck, der in der Leitung 86 durch den Planierschild 30 entsteht und den fechten Stellzylinder 55 einfahren will, eine vorher bestimmte Druckhöhe erreicht, die ausreicht, um das Überdruckventil 132 zu betätigen, wird sich das Überdruckventil 132 öffnen, wodurch Druckmedium aus dem zylinderseitigen Ende 104 des linken Stellzylinders

56 in den Sammelbehälter 76 über die Leitung 88 und die Überdruckleitung 130 abströmen kann. Wenn nun Druckflüssigkeit aus dem zylinderseitigen Ende 104 zu dem Sammelbehälter 76 abströmt, so wird der linke Stellzylinder 56 eingefahren, so daß die Druckflüssigkeit aus dem zylinderseitigen Ende 100 des rechten Stellzylinders 55 in das kolbenstangenseitige Ende 102 des Stellzylinders gelangt, so daß der Stellzylinder 55 einfahren kann. Auf diese Weise werden die Stellzylinder 55 und 56 zwangsweise eingefahren.

Wenn der Planierschild 30 aus seiner Stellung in Fig.8 in eine Stellung in Fig.6 gekippt wird, die Stellzylinder 55 und 56 zwangsweise ausgefahren werden. Dies ruft ein Vakuum in dem zylinderseitigen Ende der Stellzylinder 55 und 56 hervor. Saugflüssigkeit wird dann in die zylinderseitigen Enden der Stellzylinder 55 und 56 über die Rückschlagventile 140 und 142 eintreten, wodurch eine Kavitation in den Stellzylindern

Unter der Annahme, daß sich der Planierschild 30 in seiner ganz rechts schräg gestellten Position befindet, die gerade etwas über der in Fig. 5 dargestellten liegt, dann sind die Stellzylinder 55 und 56 ganz ein- bzw. ganz ausgefahren, und der Tellerventilteil des Stellzylinders 55 und der Tellerventilteil des Stellzylinders 56 werden sich dann nicht mehr auf seinem Sitz befinden, da ihre zugehörigen Stößel 118 und 126 gegen das zugehörige, zylinderseitige Endi des Stellzylinders 55 und das kolbenstangenseitige Ende des Stellzylinders 56 anliegen.

Wird es nun gewünscht, daß der Planierschild 30 im Uhrzeigerdrehsinn um die Längsachse »X« mit Bezug auf F i gi 6 gekippt wird, dann Wird der kippzylinder 52 betätigt, und zwar in einer Art Und Weise, wie es vorstehend beschrieben wurde, um ihn auszufahren. Wenn nun der Planierschild 30 beginnt zu kippen, dann werden die Anlehkslellen 60 und 62 der Stcllzylinder 55 und 56 mit dem Planierschild 30 beginnen, sich nach

ίο unten und außen bzw* nach oben und innen zu bewegen. Wie bereits vorstehend ausgeführt wurde, so ruft die Kippbewegung des Planierschildes 30 einen Druckanstieg in dem entsprechenden zylinderseitigen Ende 104 des Stellzylinders 56 und dem kolbenstangenseitigen Ende 98 des Stellzylinders 55 hervor. Dieser Druck steigt bis zu einem vorherbestimmten Punkt an, an dem die Tellerventiltcile hydraulisch von ihrem Sitz abgehoben werden, so daß die Druckflüssigkeit durch die mechanisch abgehobenen iellerventiie 114 und 122 abströmen kann, wobei die zylinderseitigen und kolbenstangenseitigen Enden der Stellzylindcr 55 und 56 hydraulisch miteinander verbunden sind.

Wenn nun der Druck ausreichend angestiegen ist, um das Überdruckventil 132 zu betätigen, was beim weiteren Kippen des Planierschildes 30 erfolgt, dann wird die Druckflüssigkeit aus dem zylinderseitigen Ende 104 des Stellzylinders 56 zu der Überdruckleitung 130 entweder aber die Leitung 88 und das Überdruckventil 132 oder über die Tellerventile 124,122, die Tellerventi Ie 114 und 112 und das Überdruckventil 131 gelangen. In jedem Falle wird der Stellzylinder 56 zwangsweise eingefahren, wenn der Kippzylinder 52 betätigt wird.

Im Arbeitseinsatz, d. h. wenn der Planierschild 30 Material schiebt, wird der in den Stellzylindern 55 und 56 herrschende Druck kein Ein- oder Ausfahren derselben bewirken. Wird z. B. die auf den Planierschild 30 einwirkende Last gleichmäßig über die Länge des Planierschildes verteilt, so wird in den Stellzylindern 55 und 56 kein zusätzlicher Druck entstehen, da die Leitungen 86 und 88 über Kreuz mit den sich gegenüberliegenden Enden der Stellzylinder 55 und 56 yprhiinHpn cinrf WirH nhpr Ηαγ Plani^rcrhiM 3Ω an t\pr linken Seite stärker als an der rechten Seite der Vertikalachse »Y« belastet, so kann der Druck in den kolbenstangenseitigen und zylinderseitigen Enden der Stellzylinder 55 und 56 ansteigen, wodurch eventuell eine Druckhöhe erreicht wird, die ausreichend wäre, das Überdruckventil 132 zu öffnen. Jedoch wird dann kein Druckmedium austreten, da in den zylinderseitigen und kolbenstangenseitigen Enden der Stellzylinder 55 und 56 kein weiterer Druck erzeugt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1. Hydraulische Stellvorrichtung zum Schwenken des an einem Schubrahmen angeordneten Planierschildes eines Planierfahrzeuges mit zwei doppelseitig beaufschlagbaren, am Schubrahmen und am Planierschild angelenkten, beiderseits der Fahrzeuglängsmittelebene vorgesehenen Stellzylindern, die über mindestens ein Steuerventil mit einer Förderpumpe verbunden sind und zum Schrägstellen des Planierschildes um eine vertikale Achse dienen, und mit einem doppelseitig beaufschlagbaren, am Schubrahmen und am Planierschild angelenkten Kippzylinder zum Kippen des Planierschildes um die horizontale Fahrzeuglängsachse, dadurch gekennzeichnet, daß die zylinderseitigen Enden (100, 104) der Stellzylinder (55, 56) mit den kolbenstangenseitigen Enden (102, 98) des jeweils anderen Stellzylinders (56, 55) ständig verbunden sind unri daß ein pilotgesteuertes Überdruckventil (i32) vorgesehen ist, das an das zyiinuerseilige Ende (104) des einen Stellzylinders (56) angeschlossen ist und dessen Pilotdruck der Druck am zylinderseitigen Ende (100) des anderen Stellzylinders (55) ist.

2. Hydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben (90, 92) eines jeden Stellzylinders (55, 56) mit einem druck- und lageabhängigen Ventil (112, 114 und 122, 124) versehen ist, das am Ende des Kolbenhubes und bei einem vorherbestimmten Druck eine Verbindung vom zylii'ierseitigen Ende (100, 104) zum kolbenstangenseitigen Ende (98,102) zuläßt.