Sistema hidráulico para aperos.

Un sistema hidráulico (100, 200) para aperos para su uso con un sistema hidráulico (102,

202) de tractor,teniendo el sistema hidráulico (102, 202) de tractor una bomba controlada (124, 224) por detección de carga yuna válvula (126, 226) de control selectivo (SCV) de múltiples posiciones que tiene una posición neutra cerrada(126N, 226N), una primera posición abierta (126R, 226R) y una segunda posición abierta (126L, 226), siendoconectable la SCV (126, 226) entre dicha bomba (124, 224) y el sistema hidráulico (100, 200) para aperos,comprendiendo el sistema hidráulico (100, 200) para aperos una estructura (104, 204) de cilindros hidráulicoslaterales para aperos dotada de extremos primero y segundo (110, 112, 210, 212); una estructura (114, 214) decilindros hidráulicos del bastidor central para aperos dotada de extremos primero y segundo (120, 122, 220,222); una válvula (128, 228) de presión ajustable dotada de una entrada (130, 230) y una salida (132, 232)conectada entre la válvula (126, 226) de control selectivo y el segundo extremo (112, 212) de la estructura decilindros hidráulicos laterales; una conexión (142, 242) de suministro de potencia hidráulica desde la bomba(124, 224) hasta la entrada (130, 230) de la válvula (128, 228) de presión ajustable, proporcionando laconexión (142, 242) de suministro de potencia hidráulica una fuente de fluido hidráulico bajo presión a laválvula (128, 228) de presión ajustable independientemente del fluido hidráulico bajo presión procedente de laválvula (126, 226) de control selectivo; una conexión (146) de detección de carga desde la salida (132, 232) dela válvula (128, 228) de presión ajustable hasta la bomba (124, 224); caracterizado porque, además,comprende un medio de una válvula de enclavamiento en la conexión (142, 242) de suministro de potenciahidráulica para abrir y cerrar la conexión (142, 242), siendo operable el medio de válvula de enclavamientopara cerrar la conexión (142, 242) hasta después de que la presión del fluido procedente de la válvula (126,226) de control selectivo haya sido aplicada al segundo extremo (112, 212) de la estructura (104, 204) decilindros hidráulicos laterales, tras lo cual el medio de válvula abre la conexión (142, 242) y mantiene laconexión (142, 242) abierta cuando la válvula (126, 226) de control selectivo es devuelta a la posición neutra(126N, 226N); una primera válvula (152, 252) de secuenciación para dirigir fluido al primer extremo (110, 210)de la estructura (104, 204) de cilindros hidráulicos laterales, y luego al primer extremo (120, 220) de laestructura (114, 214) de cilindros hidráulicos del bastidor central cuando la SCV (126, 226) está en la primeraposición abierta (126R, 226R); y una segunda válvula (154, 254) de secuenciación para dirigir fluido al segundoextremo (122, 222) de la estructura (114, 214) de cilindros hidráulicos del bastidor central, y luego al segundoextremo (112, 212) de la estructura (104, 204) de cilindros hidráulicos laterales cuando la SCV (126, 226) estáen la segunda posición abierta (126L, 226L).

Sistema hidráulico para aperos La presente invención versa acerca de un sistema hidráulico para aperos para su uso con un tractor que tiene una bomba controlada por detección de carga y una válvula de control selectivo (SCV) de múltiples posiciones que tiene una posición neutra cerrada, una primera posición abierta y una segunda posición abierta, estando conectada la SCV entre la bomba y el sistema hidráulico para aperos, comprendiendo el sistema hidráulico para aperos una estructura de cilindros hidráulicos laterales para aperos dotada de extremos primero y segundo; una estructura de cilindros hidráulicos del bastidor central para aperos dotada de extremos primero y segundo; una válvula de presión ajustable dotada de una entrada y una salida conectada entre la válvula de control selectivo y el segundo extremo de la estructura de cilindros hidráulicos laterales; una conexión de suministro de potencia hidráulica desde la bomba hasta la entrada de la válvula de presión ajustable, proporcionando la conexión de suministro de potencia hidráulica una fuente de fluido hidráulico bajo presión a la válvula de presión ajustable independientemente del fluido hidráulico bajo presión procedente de la válvula de control selectivo; y una conexión de detección de carga desde la salida de la válvula de presión ajustable hasta la bomba.

Normalmente, los sistemas hidráulicos de tractor agrícola que operan maquinaria de gran capacidad generan una considerable cantidad de calor que debe ser disipada. Por ejemplo, un apero como una gran herramienta de siembra con un ventilador accionado hidráulicamente incluye a menudo un sistema activo de empuje hidráulico descendente que opera simultáneamente con el ventilador. El uso de la válvula de control selectivo (SCV) del tractor para aplicar una presión continua consume potencia adicional del motor y puede causar un sobrecalentamiento del sistema hidráulico del tractor. Un sistema de detección de la carga mantiene la presión del sistema al menor nivel posible. Muchos tractores incluyen una toma adicional de salida, denominada suministro de potencia hidráulica. La toma de potencia hidráulica proporciona una opción de detección de la carga externa. Sin embargo, el sistema de potencia hidráulica no permite que el operario controle su salida. Existe la necesidad de aportar al sistema una presión con detección de carga mientras se permite que el sistema sea controlado por una válvula de control sin detección de carga.

Para evitar que la presión de detección de carga gobierne el flujo de la bomba durante el arranque del motor del tractor, creando así problemas de arranque del tractor en ciertas circunstancias, es necesario evitar que la presión de la señal de detección de la carga se comunique al tractor durante el arranque del motor. Esto podría realizarse con una electroválvula de solenoide, pero tendría que haber presente una señal eléctrica y estar disponible al circuito. Se necesita un procedimiento para lograr la activación y la desactivación del empuje descendente que no requiera una señal eléctrica. Dado que no todos los tractores están equipados con potencia hidráulica, también es beneficioso poder proporcionar presión de empuje descendente a los cilindros hidráulicos laterales usando una conexión de la SCV.

La secuenciación de la elevación lateral y la elevación del bastidor central, así como la secuenciación del descenso del bastidor central y del descenso lateral son cruciales. Los laterales deben elevarse antes de que se eleve el bastidor central y deben permanecer elevados hasta después de que se haga descender el bastidor central. Añadir una presión continua de retorno a los cilindros hidráulicos laterales a través de un sistema activo de empuje descendente constituye un reto para la debida secuenciación.

El primer procedimiento de secuenciación de las funciones de elevación y descenso lateral y del bastidor central usa el tamaño del cilindro hidráulico y la presión atmosférica para lograr la secuenciación correcta. Cuando se acciona la SCV para elevar el bastidor central, la presión requerida para retraer los cilindros hidráulicos laterales es menor que la presión requerida para extender los cilindros hidráulicos del bastidor central. Por lo tanto, los laterales se elevan antes de que se eleve el bastidor central. Cuando se acciona la SCV para bajar el bastidor central, la presión de retorno provocada por el aceite que regresa desde los cilindros hidráulicos del bastidor central es suficiente para mantener a los cilindros hidráulicos laterales retraídos. Cuando los cilindros hidráulicos del bastidor central se retraen por completo, caen el flujo y la presión, permitiendo que los cilindros hidráulicos laterales se extiendan.

La publicación de patente estadounidense US2010/0078185 proporciona una solución parcial a los problemas anteriores. En ella se configuran componentes adicionales de válvulas en el circuito activo de empuje descendente para hacer que el sistema hidráulico del tractor opere por debajo de la condición de reserva de presión de calado o alta. Una válvula de retención conecta la línea de suministro de potencia hidráulica del tractor a la válvula de reducción de la presión que está conectada a los extremos de los cilindros hidráulicos para aperos y controla la presión descendente. Se acciona entonces la válvula de control selectivo del tractor a la presión de carga en el modo flotante cuando el circuito del empuje descendente está controlando la presión descendente del apero. El circuito elimina una señal de calado a la bomba hidráulica que, en otro caso, provocaría que la bomba aumentase su régimen hasta la alta presión de calado generadora de calor cuando opera en el modo de presión activa. Durante la elevación del apero, una válvula de retención permite que el flujo hidráulico procedente de los cilindros hidráulicos circunvale la válvula de reducción de la presión. Por lo tanto, el sistema opera con una presión menor y una potencia menor para producir menos calor y aumentar el ahorro de combustible. La anterior solicitud de patente no contempla más secuenciación que por el dimensionamiento de los cilindros hidráulicos.

En consecuencia, un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema hidráulico para aperos del tipo mencionado en lo que antecede que supere uno o más de los problemas mencionados en lo que antecede.

El objeto se logrará por la enseñanza de la reivindicación 1. En las reivindicaciones adjuntas se describen realizaciones ventajosas adicionales.

En consecuencia, se proporciona un sistema hidráulico para aperos del tipo mencionado en lo que antecede con un medio de válvula de enclavamiento en la conexión de suministro de potencia hidráulica para abrir y cerrar la conexión, siendo operable el medio de válvula de enclavamiento para cerrar la conexión hasta después de que la presión de fluido procedente de la válvula de control selectivo haya sido aplicada al segundo extremo de la estructura de cilindros hidráulicos laterales, tras lo cual el medio de válvula abre la conexión y mantiene la conexión abierta cuando la válvula de control selectivo es devuelta a la posición neutra; una primera válvula de secuenciación para dirigir fluido al primer extremo de la estructura de cilindros hidráulicos laterales; luego al primer extremo de la estructura de cilindros hidráulicos del bastidor central cuando la SCV está en la primera posición abierta; y una segunda válvula de secuenciación para dirigir fluido al segundo extremo de la estructura de cilindros hidráulicos del bastidor central; luego al segundo extremo de la estructura de cilindros hidráulicos laterales cuando la SCV está en la segunda posición abierta.

El circuito hidráulico de enclavamiento permite activar y desactivar una fuente de potencia con detección de carga, dependiendo de la función de la SCV. La fuente de potencia con detección de carga se activa cuando los cilindros hidráulicos laterales están completamente extendidos para mantener el debido empuje descendente en los laterales. Permanece activada o enclavada cuando la SCV es devuelta a la posición neutra. Se desactiva o desenclava cuando se retraen los cilindros hidráulicos laterales. Se han ideado dos circuitos para lograr esta función de enclavamiento. Estos dos circuitos de enclavamiento pueden ser usados con el circuito de secuenciación.

La Figura 1 es un esquema de un sistema hidráulico que muestra una implementación del circuito hidráulico descrito en lo que antecede; y

la Figura 2 es un esquema de un sistema hidráulico que muestra otra implementación del circuito hidráulico descrito en lo que antecede.

Con referencia a la Figura 1, se muestra el... [Seguir leyendo]

1. Un sistema hidráulico (100, 200) para aperos para su uso con un sistema hidráulico (102, 202) de tractor, teniendo el sistema hidráulico (102, 202) de tractor una bomba controlada (124, 224) por detección de carga y una válvula (126, 226) de control selectivo (SCV) de múltiples posiciones que tiene una posición neutra cerrada (126N, 226N) , una primera posición abierta (126R, 226R) y una segunda posición abierta (126L, 226) , siendo conectable la SCV (126, 226) entre dicha bomba (124, 224) y el sistema hidráulico (100, 200) para aperos, comprendiendo el sistema hidráulico (100, 200) para aperos una estructura (104, 204) de cilindros hidráulicos laterales para aperos dotada de extremos primero y segundo (110, 112, 210, 212) ; una estructura (114, 214) de cilindros hidráulicos del bastidor central para aperos dotada de extremos primero y segundo (120, 122, 220,

222) ; una válvula (128, 228) de presión ajustable dotada de una entrada (130, 230) y una salida (132, 232) conectada entre la válvula (126, 226) de control selectivo y el segundo extremo (112, 212) de la estructura de cilindros hidráulicos laterales; una conexión (142, 242) de suministro de potencia hidráulica desde la bomba (124, 224) hasta la entrada (130, 230) de la válvula (128, 228) de presión ajustable, proporcionando la conexión (142, 242) de suministro de potencia hidráulica una fuente de fluido hidráulico bajo presión a la válvula (128, 228) de presión ajustable independientemente del fluido hidráulico bajo presión procedente de la válvula (126, 226) de control selectivo; una conexión (146) de detección de carga desde la salida (132, 232) de la válvula (128, 228) de presión ajustable hasta la bomba (124, 224) ; caracterizado porque, además, comprende un medio de una válvula de enclavamiento en la conexión (142, 242) de suministro de potencia hidráulica para abrir y cerrar la conexión (142, 242) , siendo operable el medio de válvula de enclavamiento para cerrar la conexión (142, 242) hasta después de que la presión del fluido procedente de la válvula (126, 226) de control selectivo haya sido aplicada al segundo extremo (112, 212) de la estructura (104, 204) de cilindros hidráulicos laterales, tras lo cual el medio de válvula abre la conexión (142, 242) y mantiene la conexión (142, 242) abierta cuando la válvula (126, 226) de control selectivo es devuelta a la posición neutra (126N, 226N) ; una primera válvula (152, 252) de secuenciación para dirigir fluido al primer extremo (110, 210)

de la estructura (104, 204) de cilindros hidráulicos laterales, y luego al primer extremo (120, 220) de la estructura (114, 214) de cilindros hidráulicos del bastidor central cuando la SCV (126, 226) está en la primera posición abierta (126R, 226R) ; y una segunda válvula (154, 254) de secuenciación para dirigir fluido al segundo extremo (122, 222) de la estructura (114, 214) de cilindros hidráulicos del bastidor central, y luego al segundo extremo (112, 212) de la estructura (104, 204) de cilindros hidráulicos laterales cuando la SCV (126, 226) está

en la segunda posición abierta (126L, 226L) .

2. El sistema hidráulico (100) para aperos definido en la reivindicación 1 que, además, comprende una conexión (144) de retorno de potencia hidráulica entre la bomba (124) y el primer extremo (110) de la estructura (104) de cilindros hidráulicos laterales y en el que el medio de válvula de enclavamiento incluye una primera válvula direccional (140) normalmente cerrada en la conexión (142) de suministro de potencia hidráulica desde la bomba (124) a la entrada (130) de la válvula (128) de presión ajustable que es pilotada para que se abra cuando la SCV (126) es movida a la segunda posición abierta (126L) y una segunda válvula direccional (150) situada en la conexión (144) de retorno de potencia hidráulica, estando la segunda válvula direccional (150) normalmente cerrada y siendo pilotada para que se abra cuando la SCV (126) sea movida a la segunda posición abierta (126L) .

3. El sistema hidráulico (100) para aperos definido en la reivindicación 2 en el que las válvulas direccionales primera y segunda (140, 150) son pilotadas para que sigan abiertas por la presión del suministro de potencia hidráulica cuando la SCV (126) es devuelta a la posición neutra (126N) .

4. El sistema hidráulico (100) para aperos definido por las reivindicaciones 2 o 3 en el que las válvulas direccionales primera y segunda (140, 150) son válvulas de doble piloto con presión piloto para cerrar las 45 válvulas (140, 150) suministrada por la presión del sistema cuando la SCV (126) está en la segunda posición abierta (126L) .

5. El sistema hidráulico (100) para aperos definido en una de las reivindicaciones 2 a 4 en el que las válvulas direccionales primera y segunda (140, 150) están formadas como una válvula de cuatro vías y dos posiciones.

6. El sistema hidráulico (200) para aperos definido en la reivindicación 1 en el que el medio de válvula de

enclavamiento incluye: una primera válvula direccional (240) en la conexión (242) de suministro de potencia hidráulica, estando la primera válvula direccional (240) normalmente abierta y siendo movida a una posición cerrada cuando la SCV (226) es movida a la primera posición abierta (226R) , y una segunda válvula direccional

(250) normalmente cerrada en la conexión (242) de suministro de potencia hidráulica que es movida a una posición abierta cuando la SCV (226) es movida a la segunda posición abierta (226L) .

7. El sistema hidráulico (200) para aperos definido por la reivindicación 6 en el que la primera válvula direccional

(240) es una válvula de tres vías y dos posiciones.

8. El sistema hidráulico (200) para aperos definido por las reivindicaciones 6 o 7 en el que la segunda válvula direccional (250) es una válvula de cuatro vías y dos posiciones.

9. El sistema hidráulico (100, 200) para aperos definido por una de las reivindicaciones 1 a 8 que, además,

comprende conexiones paralelas desde la SCV (126, 226) hasta los primeros extremos (110, 210, 120, 220) de

la estructura (104, 204) de cilindros hidráulicos laterales y de la estructura (114, 214) de cilindros hidráulicos

del bastidor central y en el que la primera válvula (152, 252) de secuenciación está en la conexión paralela al

5 primer extremo (120, 220) de la estructura (114, 214) de cilindros hidráulicos del bastidor central.

10. El sistema hidráulico (100, 200) para aperos definido por una de las reivindicaciones 1 a 9 que, además,

comprende conexiones paralelas desde la SCV (126, 226) a los segundos extremos (112, 212, 122, 222) de la

estructura (104, 204) de cilindros hidráulicos laterales y de la estructura (114, 214) de cilindros hidráulicos del

bastidor central y en el que la segunda válvula (154, 254) de secuenciación está en la conexión paralela al

10 segundo extremo (112, 212) de la estructura (104, 204) de cilindros hidráulicos laterales.