DE2625748A1

DE2625748A1 - Hydraulic regulator for agricultural tractor - has storage pressure dependant change over valve to interrupt connection between pump and auxiliary functions

Info

Publication number: DE2625748A1
Application number: DE19762625748
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Zirps
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1976-06-09
Publication date: 1977-12-15

Abstract

Hydraulic fluid is fed through a storage charge valve and a change over valve to a hydro pneumatic storage tank. The charging valve has a third connection leading to working cylinders for a front loader. The latter can be used at any time providing that pressure is present in the storage tank. The change over valve has a regulator unit actuated by storage tank pressure, to enable all connections to the three point linkage, seat adjuster and differential cut out to be joined up. Should the pump pressure fall below a required value, the charging valve takes up a position to block off the front lifting circuit.

Description

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Steuersystem für Fahrzeuge nach der Gattung des Ilauptanspruchs. Es ist schon ein hydraulisches Steuersystem für Fahrzeuge bekannt (US-PS 3 165 113), bei der eine einzige Pumpe über ein Speicherladeventil eine hydrostatische Lenkeinrichtung in einer Ausführung als offener Kreislauf sowie einen als geschlossenen Kreislauf mit Speicher ausgebildeten Bremskreis mit Druckmittel versorgt. Diese Bauart hat den Nachteil, daß sie sich außer den genannten Verbrauchern nicht für zusätzliche Verbraucher eignet, bei denen Druck und Verbrauchsnienge infolge unterschiedlicher Belastungen stark schwanken. Dies gilt vor allem dann, wenn zudem ein guter Wirkungsgrad des Systems erreicht werden soll. Bei der bekannten Bauart wird fernerhin ein aufwendiges Spezialventil verwendet, da das Speicherladeventil zusätzlich die Funktion eines Stromregelventils ausüben muß. Zusätzlich ist am Spezialventil der Energiespeicher angeordnet. Gerade bei Ackerschleppern mit mehreren Verbrauchern, an welche die unterschiedlichsten Anforderungen gestellt werden, ist eine optimale Ausnutzung des Systems kaum möglich.PRIOR ART The invention is based on a hydraulic control system for vehicles according to the category of the Ilaupt claim. It's a hydraulic one Control system for vehicles known (US-PS 3,165,113), in which a single pump A hydrostatic steering device in one embodiment via an accumulator charging valve as an open circuit as well as a closed circuit with memory Brake circuit supplied with pressure medium. This type of construction has the disadvantage that it is except for the consumers mentioned, not suitable for additional consumers for whom Pressure and consumption levels fluctuate greatly as a result of different loads. This is especially true if the system also achieves a good level of efficiency shall be. In the known design, a complex special valve is also used used because the accumulator charging valve also has the function of a flow control valve must exercise. In addition, the energy storage device is located on the special valve. Just in the case of tractors with several consumers to which the most varied If requirements are made, optimal use of the system is hardly possible.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße hydraulische Steuersystem für Fahrzeuge mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es sich für ein System eignet, bei dem neben Verbrauchern, die vorteilhaft in einem offenen Kreislauf arbeiten und solchen Verbrauchern, die vorteilhaft in einem geschlossenen Kreislauf arbeiten auch für solche Verbraucher eignet, die entsprechend ihrer Betriebseharakteristik wahlweise an den einen oder den anderen Kreislauf angeschlossen werden müssen, um eine optimale Energieversorgung zu erreichen. Dabei wird zusätzlich sichergestellt, daß die Funktion der in den geschlossenen Kreislauf geschalteten, zweiten Verbraucher stets gewährleistet ist.Advantages of the Invention The hydraulic control system of the invention for vehicles with the characterizing features of the main claim has on the other hand the advantage that it is suitable for a system in which, in addition to consumers, the work advantageously in an open circuit and those consumers who benefit Working in a closed circuit is also suitable for those consumers who either to one or the other, depending on their operating characteristics Circulation must be connected in order to achieve an optimal energy supply. It is also ensured that the function of the closed Circuit switched, second consumer is always guaranteed.

Auf diese Weise können Verbraucher mit den verschiedensten Anforderungen hinsichtlich Druck und Menge in ein System mit nur einer Pumpe geschaltet werden und es kann dabei ein guter Wirkungsgrad erreicht werden. Zudem ist von Vorteil, daß sich das System mit handelsüblichen Ventilen verwirklichen läßt und dabei billig baut. Auch vermeidet es Energieverluste, wie sie bei der Verwendung von Stromregelventilen auftreten.In this way, consumers can meet the most diverse requirements can be switched into a system with only one pump in terms of pressure and volume and a good degree of efficiency can thereby be achieved. It is also advantageous that the system can be implemented with commercially available valves and it is cheap builds. It also avoids energy losses, such as those encountered when using flow control valves appear.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Steuersystem möglich, die vor allem ein Aufladen des Energiespeichers bei möglichst vielen Betriebsbedingungen sicherstellen. Äußerst vorteilhaft läßt sich das System einsetæen, wenn als dritter Verbraucher die Pflugregeleinrichtung eines Ackerschleppers vorgesehen wird, um für die eigentliche Regelung des Pfluges eine kleine Menge bei konstantem Versorgungsdruck und beim Ausheben des Pfluges eine große Menge mit abhängig von der jeweiligen Last stark schwankendem Druck zur Verfügung zu stellen.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements of the control system specified in the main claim possible, above all, charging the energy storage device under as many operating conditions as possible to ensure. The system can be used extremely advantageously when used as a third party Consumers the plow control device of a farm tractor is provided to for the actual regulation of the plow a small amount with constant supply pressure and when lifting the plow a large amount depending on the respective load to provide strongly fluctuating pressure.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand einer Figur dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein hydraulisches Steuersystem für einen Ackerschlepper in vereinfachter Darstellung.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing illustrated with the aid of a figure and explained in more detail in the following description. The only figure shows a hydraulic control system for an agricultural tractor in a simplified representation.

Beschreibung der Erfinclung In der Figur ist das Steuersystem mit 10 bezeichnet. Es hat eine Pumpe 11, die Druckmittel über eine Saugleitung 12 aus einem Behalter 13 saugt und über eine Druckleitung 14 zu einem ersten Anschluß 15 eines Speicherladeventils 16 fördert. Von einem zweiten Anschluß 17 des Ladeventils 16 führt eine zweite Druckleitung 18 zu einem ersten Anschluß 19 eines Umschaltventils 21, dessen zweiter Anschluß 22 über eine dritte Druckleitung 23 mit dem Anschluß 24 eines hyiropneumatischen Energiespeichers 25 verbunden ist. Das Ladeventil 16 hat einen dritten Anschluß 2G, Vo dem eine Urnlaufleitung 27 zu einem ersten Verbraucher 28 führt, der hier als Frontladeeinrichtung für einen Ackerschlepper ausgeführt ist und ein 4/3-Wegeventil 29 mit zugeordneten Arbeitszylindern 31 aufweist. Das Ladeventil 16 hat ein von einer Feder 32 in Richtung. Ausgangsstellung 33 belastetes Steuerglied 34, das in der Ausgangsstellung 33 den ersten (15) mit dem zweiten Anschluß 17 verbindet und den dritten Anschluß 26 blockiert. Vor Druck in der zweiten Ducltitung 18 wird das Steuerglied 34 über eine Steuerleitung 35 in Richtung einer Arbeitsstellung 36 belastet, in der es alle drei Anschlüsse 15, 17, 26 miteinander verbindet. In die zweite Druckleitung 18 ist ein das Umschaltventil 21 absicherndes Rückschlagventil 37 geschaltet. Ferner ist parallel zum Umschaltventil 21 ein zweites, den Speicher 25 absicherndes Rückschlagventil 38 in eine Leitung 39 geschaltet, welche die zweite (18) und dritte Druckleitung 23 miteinander verbindet. Von der dritten Druckleitung 23 führt eine Versorgungsleitung 41 zu zweite Verbrauchern 42, die hier als ein 4/3-Wegeventil 43 mit Zylinder 44 für eine Fahrersitz-Verstellung sowie als ein 4/3-Wegeventil 45 mit Zylinder 46 für eine Differentialsperre im Ackerschlepper ausgebildet sind. Von einem dritten Anschluß 47 des Umschaltventils 21 führt eine Arbeitsleitung 48 zu einem dritten Verbraucher, der hier vereinfacht als Pflugregeleinrichtung 49 des Ackerschleppers dargestellt ist. Das Umschaltventil 21 hat einen Steuerkörper 51, der vom Druck des Speichers 25 in Richtung einer ersten Stellung 52 belastet ist, in der er alle Anschlüsse 19, 22, 47 miteinander verbindet und von einer Feder 53 in Richtung einer zweiten Stellung 54 belastet wird, in der er den ersten (19) und dritten Anschluß 47 miteinander verbindet und den zweiten Anschluß 22 blockiert. Somit ist das dem ersten Verbraucher 28 zugeordnete Wegeventil 29 für offenen Kreislauf (open center) ausgebildet. Die Wegeventile 43, 45 für die zweiten Verbraucher 42 sowie die Wegeventile für den dritten Verbraucher 9 sind in einer Ausführung für geschlossenen Kreislauf (closed center) ausgebildet. Die I'flugregeleinrichtung 49 hat ein Regelventil 55, das einen Kraftheber 56 steuert und das von einer Handsteuerung 57, einem kraftabhängigen Regelgestänge 58 sowie von einem lageabhängigen Regelgestänge 59 beeinflußbar ist.Description of the invention In the figure, the control system is shown with 10 designated. It has a pump 11 which supplies pressure medium via a suction line 12 a container 13 and via a pressure line 14 to a first connection 15 an accumulator charging valve 16 promotes. Of a second connection 17 of the loading valve 16 leads a second pressure line 18 to a first connection 19 of a switching valve 21, the second connection 22 of which via a third pressure line 23 is connected to the connection 24 of a hyiropneumatic energy store 25. The loading valve 16 has a third connection 2G, Vo which a Urnlaufleitung 27 to a first consumer 28 leads, here as a front loading device for an agricultural tractor is designed and has a 4/3-way valve 29 with associated working cylinders 31. The loading valve 16 has one of a spring 32 in the direction. Starting position 33 loaded Control member 34, which in the starting position 33 connects the first (15) to the second connection 17 connects and the third connection 26 blocked. Before printing in the second division 18, the control member 34 is via a control line 35 in the direction of a working position 36 loaded, in which it connects all three connections 15, 17, 26 with one another. In the second pressure line 18 is a check valve securing the switchover valve 21 37 switched. Furthermore, a second, the memory, is parallel to the switching valve 21 25 securing check valve 38 connected in a line 39, which is the second (18) and third pressure line 23 connects to one another. From the third pressure line 23 leads a supply line 41 to second consumers 42, here as a 4/3-way valve 43 with cylinder 44 for a driver's seat adjustment and as a 4/3-way valve 45 with cylinder 46 for a differential lock in the farm tractor are trained. From a third connection 47 of the switching valve 21 leads a Working line 48 to a third consumer, which here is simplified as a plow control device 49 of the tractor is shown. The changeover valve 21 has a control body 51, which is loaded by the pressure of the accumulator 25 in the direction of a first position 52 is, in which it connects all connections 19, 22, 47 together and by a spring 53 is loaded in the direction of a second position 54 in which he moves the first (19) and third terminal 47 connects to each other and blocks the second terminal 22. The directional control valve 29 assigned to the first consumer 28 is therefore for open circuit (open center) trained. The directional control valves 43, 45 for the second consumers 42 as the directional control valves for the third consumer 9 are in a version for closed Closed center. The flight control device 49 has a control valve 55, which controls a power lift 56 and that of a hand control 57, a power-dependent one Control linkage 58 and a position-dependent control linkage 59 can be influenced.

Die Wirkungsweise des Steuersystems 10 ist wie folgt: Ist das System 10 noch drucklos, so befindet sich das Steuerglied 34 des Ladeventils 16 in der gezeichneten Ausgangsstellung 33 und der Steuerkörper 51 des Umschaltventils 21 in seiner zweiten Stellung 54. Beginnt die Pumpe 11 zu fördern, so strömt Druckmittel über die erste und zweite Druckleitung 14, 18, die Leitung 39 mit Rückschlagventil 38 und die dritte Druckleitung 23 in den Speicher 25 und ladet ihn auf. Wird dabei ein vorbestimmter Schaltdruck überschritten, so drückt er den Steuerkörper 51 in seine zweite Stellung 52. 'arnit wird die Verbindung vom Speicher 25 zur Pflugregeleinrichtung 49 über das Umschaltventil 21 aufgesteuert. Nun steigt der Druck weiter, bis er schließlich den Abschaltdruck des Speichers 25 und damit den maximalen Betriebsdruck des Systems 10 erreicht, der beträchtlich höher liegt als der Schaltdruck des Umschaltventils 21. Ist dies der Fall, so steuert das Speicherladeventil 16 um in Arbeitsstellung 36. Während das erste Rückschlagventil 37 den Speicher 25 absichert, wird die Pumpe 11 dabei vom Ladeventil 16 über die Umlaufleitung 27 und das Wegeventil 29 des ersten Verbrauchers 28 zum Behälter 13 entlastet.The operation of the control system 10 is as follows: Is the system 10 still depressurized, the control member 34 of the loading valve 16 is in the initial position 33 shown and the control body 51 of the switching valve 21 in its second position 54. When the pump 11 begins to deliver, pressure medium flows Via the first and second pressure lines 14, 18, the line 39 with check valve 38 and the third pressure line 23 in the memory 25 and charges it. Will be there a predetermined switching pressure exceeded, it pushes the control body 51 in its second position 52nd is the connection from the memory 25 to the plow control device 49 opened via the switching valve 21. Now the pressure continues to rise until it does finally the cut-off pressure of the accumulator 25 and thus the maximum operating pressure of the system 10 reached, which is considerably higher than the switching pressure of the switching valve 21. If this is the case, the accumulator charging valve 16 switches to the working position 36. While the first check valve 37 protects the memory 25, the pump is 11 from the loading valve 16 via the circulation line 27 and the directional control valve 29 of the first Consumer 28 to container 13 relieved.

Der erste Verbraucher 28 kann nach dem Laden des Speichers 25 jederzeit mit Hilfe des Wegeventils 29 betätigt werden, um eine Arbeitsfunktion auszuführen. Da bei diesem Frontlader (28) infolge der unterschiedlichen Lasten die auftretenden Drücke stark schwanken und meist große Mengen notwendig sind, arbeitet der erste Verbraucher vorteilhaft in einem System mit offenem Kreislauf.The first consumer 28 can after loading the memory 25 at any time be operated with the help of the directional control valve 29 to perform a work function. Since with this front loader (28) due to the different loads the occurring Pressures fluctuate widely and large quantities are usually necessary, the first one works Consumers beneficial in an open circuit system.

Nach dem Laden des Speichers 25 kann gleichzeitig mit der Betätigung der erwähnten Arbeitsfunktion oder nacheinander eine Hilfsfunktion im Ackerschlepper gesteuert werden, indem mit dem Wegeventil 43 und Zylinder 44 ein Fab@ersit verstellt wird oder mit dem Zylinder 46 eine Diffrentialspere eingelegt wird. Selbst wenn infolge von Betätigungen der ersten (28) oder dritten Verbraucher 49 der Druck im System sinken sollte und dabei den vorgegebenen Schaltdruck unterschreitet, sperrt das Umschaltventil 21 und das zweite Rückschlagventil 38 den Speicher 25 rechtzeitig ab und sichert auf jeden Fall die Ausführung einer oder mehrerer Hilfsfunktionen mit einem zweiten Verbraucher 42.After loading the memory 25 can be carried out simultaneously with the actuation the mentioned work function or one after the other an auxiliary function in the tractor be controlled by adjusting a Fab @ ersit with the directional control valve 43 and cylinder 44 will or with a differential lock is inserted into the cylinder 46. Even if as a result of actuation of the first (28) or third consumers 49 the pressure in the system should drop and fall below the specified switching pressure, The switching valve 21 and the second check valve 38 blocks the memory 25 in good time and in any case ensures the execution of one or more auxiliary functions with a second consumer 42.

Zusätzlich zu den ersten (28) und zweiten Verbrauchern 42 wird auch die Pfl.,gregeleinrichtung 49 mit Druckmittel versorgt. Werden von der Pflugregeleinrichtung 9 nur reine Regelvorgänge durchgeführt um den Pflug z.B. ireringfügig zu heben oder zu senken, so bedarf es hierzu nur einer relativ geringen Leistung. Die erforderliche Energie kann der geladene Speicher 25 zur Verfügung stellen) wobei Druckmittel von ihm über das in seiner ersten Stellung 52 befindliche Umschaltventil 21 und die Arbeitsleitung 48 zur Pflugregeleinrichtung 49 strömt. Währenddessen kann die Pumpe 11 über das in Arbeitsstellung 36 befindliche Steuerglied 34, die UmlauRleitung und das Wegeventil 29 ungehindert in den Behälter 13 fördern nach Art eines offenen Kreislaufs. Der Speicher 25 ist seiner Größe nach so ausgelegt, daß er neben den Hilfsfunktionen der zweiten Verbraucher 42 auch den dritten Verbraucher 49 bei solchem geringen Leistungsbedarf mit Druckmittel versorgen kann. Tritt dagegen bei der Pflugregeleinrichtung 49 beim Ausheben des Pfluges am Feldrand mittels Handsteuerung 57 ein großer Leistungsbedarf auf, so sinkt der Druck in der Arbeitsleitung 48 und damit auch der Druck in der Steuerleitung 35 unter den Abschaltdruck. Das Ladeventil 16 nimmt dadurch seine Ausgangsstellung 33 ein und blockirt nun den dritten Anschluß 26. Die volle Fördermenge der Pumpe 11 steht somit - wenn die zweiten Verbraucher 42 gerade nicht betätigt werden - für das schnelle Ausheben des Pfluges zur Verfügung. Bei dieser Stellung des Ladeventils 16 wird somit ein geschlossener Kreislauf (closed center) für den dritten Verbraucher 49 erreicht. Sinkt dabei der Druck am Ausgang der Pumpe 11 aus irgendwelchen Gründen noch weiter ab und unterschreitet dabei den chaltdruck, so steuert das Umschaltventil in seine zweite Stellung 54 und blockiert den zweiten Anschluß 22.In addition to the first (28) and second consumers 42 is also the plant, control device 49 is supplied with pressure medium. Are from the plow control device 9 only pure control processes are carried out, e.g. to lift the plow slightly or To reduce this, only a relatively small amount of power is required. The required Energy can be provided by the charged storage device 25) with pressure medium from him via the switching valve 21 located in its first position 52 and the Working line 48 to plow control device 49 flows. Meanwhile the pump can 11 via the control member 34 in the working position 36, the UmlauRleitung and the directional control valve 29 promote unhindered in the container 13 in the manner of an open Circulatory. The memory 25 is designed according to its size so that it next to the Auxiliary functions of the second consumer 42 also the third consumer 49 with such can supply low power requirements with pressure medium. On the other hand occurs at the plow control device 49 when lifting the plow at the edge of the field by means of manual control 57 a large power requirement on, the pressure in the working line 48 drops and thus the pressure in the Control line 35 below the shutdown pressure. The loading valve 16 thereby takes its Starting position 33 and now blocks the third connection 26. The full delivery rate the pump 11 is thus - when the second consumer 42 is not actuated - available for quick lifting of the plow. In this position of the loading valve 16 is thus a closed circuit (closed center) for the third consumer 49 reached. If the pressure at the outlet of the pump 11 drops for some reasons even further and falls below the switching pressure, so controls the switching valve in its second position 54 and blocks the second Connection 22.

Der Schaltdruck ist so hoch gewh7t, daß für die Durchführung von Hilfsfunktionen mit den zweiten Verbrauchern 42 immer noch ausreichend Energie für einige Schaltspiele zur Verfügung steht.The switching pressure is chosen to be so high that auxiliary functions can be carried out with the second consumers 42 there is still enough energy for a few switching cycles is available.

Ein Laden des Speichers 25 unterhalb des Schaltdruckes kann von der Pumpe 11 aus jederzeit über das Rückschlagventil 38 erfolgen, während der Pflug selbst bei niederem Druck rasch ausgehoben wird. Ein Laden des Speichers 25 findet natürlich in Arbeitsstellung 36 des Ladeventils 16 auch dann statt, wenn der Betriebsdruck des ersten Verbrauchers 28 höher liegt als der augenblickliche Druck des Speichers -25. Mit vorliegendem Steuersystem 10 können demnach eine Reihe von Verbrauchern, an welche hinsichtlich Druck und Menge des erforderlichen Druckmittelstroms stark unterschiedliche Anforderungen gestellt werden, optimal mit Druckmittel versorgt werden, um einen für das gesamte System 10 möglichst günstigen Wirkungsgrad zu erzielen und trotzdem eine einfache Bauweise des Systems zu erreichen. Darüber hinaus wird die Funktion der zweiten Verbraucher 42 stets sichergestellt.A loading of the memory 25 below the switching pressure can be of the Pump 11 can be made off at any time via the check valve 38 while the plow is quickly excavated even at low pressure. A loading of the memory 25 takes place of course, in the working position 36 of the loading valve 16 also takes place when the operating pressure of the first consumer 28 is higher than the instantaneous pressure of the accumulator -25. With the present control system 10, a number of consumers, which are strong in terms of pressure and amount of the required pressure medium flow different requirements are made, optimally supplied with pressure medium in order to achieve an efficiency that is as favorable as possible for the entire system 10 and still achieve a simple construction of the system. In addition, will the function of the second consumer 42 is always ensured.

Selbstverständlich ist das Steuersystem 10 nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. So können mit dem ersten, zweiten und dritten Verbraucher auch andere Arbeitsfunktionen mit hohem Leistungsbedarf, Hilfsrutionen mit geringerem Leistungsbedarf und sonstige Funktionen mit gemischtem Leistungsbedarf eines Ackerschleppers durchgeführt werden. Auch ist das Steuersystem auf andere Fahrzeuge anwendbar, bei denen ähnliche Verhältnisse vorliegen.Of course, the control system 10 is not that shown Embodiment limited. So can with the first, second and third consumer also other work functions with high performance requirements, auxiliary ruts with less Power requirements and other functions with mixed power requirements of an agricultural tractor be performed. The control system is also applicable to other vehicles which are similar.

Claims

Claims Hydraulic control system for all vehicles, in particular Agricultural tractor, with a pump and a pressure medium via an accumulator loading valve supply hydropneumatic accumulators, and at least one to the accumulator loading valve connected, first consumer that is switched to an open circuit is and with at least one, supplied by the memory, second consumer, the is connected in a closed circuit, characterized in that in the connection (18, 23) wisce accumulator loading valve (16) and accumulator (25) one of Pressure in the accumulator (25) controlled switching valve (21> switched one the connection (18, 23) interrupting and the accumulator charging valve (16) with a third connection (47) connecting control body (51) that to the third Connection (47) at least one third consumer (49) is connected, which both is assigned to an open and a closed circuit, and that in the connection (23) parallel to the switching valve (21) a securing the memory (25) Check valve (38) is switched.

2. Control system according to claim 1, characterized in that the control body (51) of the switching valve (21) has a first position (52) in which it connects (18, 23) holds open and connects to the third connection (47) and that the control body (51) from the pressure of the accumulator (25) in the direction first position (52) and is loaded by a spring (53) in the direction of the second position (54).

3. Control system according to claim 1 and 2, characterized in that the accumulator charging valve (16) has a control member (34) which is controlled by a spring (32) in Direction of an initial position (33) is loaded, in which there is a third connection (26) blocked while it is loaded by the accumulator pressure in the direction of the working position 36) is in which there is the pump (11) with the switching valve (21) and with the third connection (26) connects.

4. Control system according to claim 3, characterized in that the accumulator charging valve (16) a switching valve (2t safeguarding, arranged in connection (18)) Check valve (37) is connected downstream.

5. Control system according to one of claims 1 to 4, characterized by the use of the third consumer for the flow control device of an agricultural tractor. 1