DE10023583B4 - Electrohydraulic lowering module - Google Patents

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Abstract

Es wird ein elektrohydraulischer Senken-Modul (12) zum Steuern des Senkenstroms einer von einem hydraulischen Motor (11) bewegten Last vorgeschlagen, bei dem ein Schieber (33) einer Druckwaage (21) mehrere Funktionen übernimmt. Der die Lastdruckunterschiede ausregelnde Schieber (33) der Druckwaage (21) ubernimmt mit seinem stirnseitigen Ventilkegel (42) zugleich die Funktion Abdichten durch Sitzventil (43) und die Funktion Notabschaltung mit Hilfe eines den Schieber (33) vorsteuernden Schaltventils (23). Das der Druckwaage (21) im Senkenstrom nachgeschaltete Proportionalventil (22) kann dabei als einfaches, direkt gesteuertes Ventil in Schieberbauweise ohne hohe Dichtheitseigenschaften ausgefuhrt werden.An electro-hydraulic lowering module (12) is proposed for controlling the lowering current of a load moved by a hydraulic motor (11), in which a slide (33) of a pressure compensator (21) takes on several functions. The slide (33) of the pressure compensator (21), which regulates the load pressure differences, with its valve cone (42) at the end, simultaneously performs the function of sealing by means of a seat valve (43) and the emergency shutdown function with the aid of a switching valve (23) that controls the slide (33). The proportional valve (22) connected downstream of the pressure compensator (21) in the sink flow can be designed as a simple, directly controlled valve in slide design without high tightness properties.

Description

  • Stand der TechnikState of the art
  • Die Erfindung geht aus von einem elektrohydraulischen Senken-Modul zum Steuern einer von einem hydraulischen Motor bewegten Last nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Gattung.The invention is based on an electro-hydraulic lowering module for controlling a load moved by a hydraulic motor according to the type specified in detail in the preamble of claim 1.
  • Aus der DE 196 32 201 A1 ist eine hydraulische Steuereinrichtung fur einen einfach wirkenden hydraulischen Motor bekannt, die neben einem Heben-Modul auch einen elektrohydraulischen Senken-Modul aufweist. Bei diesem Senken-Modul sind eine Druckwaage und ein 2-Wege-Proportionalventil in eine Ablaufleitung geschaltet, so daß eine lastdruckunabhängige proportionale Volumenstromsteuerung beim Senken der Last möglich ist. Bei solchen Senken-Modulen werden viele Forderungen an die Ventiltechnik gestellt, die meist nur teilweise erfüllbar sind. So soll der Senken-Modul einen möglichst geringen Durchflußwiderstand bei kleinen Lastdrucken haben und im geschlossenen Zustand eine geringe Leckage aufweisen. Ferner soll mit dem Senken-Modul eine Begrenzung der maximalen Senkgeschwindigkeit sowie ein vom Lastdruck unabhangiger Zusammenhang zwischen Ventilansteuerung und Senkgeschwindigkeit erzielbar sein. Auch soll der Senken-Modul möglichst unempfindlich gegenüber Verschmutzung sein. Vielfach ist es auch erwünscht, daß eine Moglichkeit zur Notabschaltung über ein gesondertes Schaltventil moglich ist, wobei alle diese Funktionen bei einem moglichst hohen Integrationsgrad und damit bei niedrigen Kosten erzielbar sein sollen. Obwohl nun viele dieser Ziele beim vorbekannten Senken-Modul erreicht werden, erfordert hier die Integration der Sitzventilfunktion fur ein sicheres Absperren der Last in dem Proportionalventil eine relativ aufwendige und damit teuere Bauart des Proportionalventils. Auch ist bei dem bekannten Senken-Modul keine gesonderte Notabschaltung möglich, zumal die Druckwaage dort in Grundstellung offen ist. Auch ist die Druckwaage rein schematisch dargestellt und somit deren konstruktive Ausfuhrung nicht näher angegeben.From the DE 196 32 201 A1 a hydraulic control device for a single-acting hydraulic motor is known, which also has an electro-hydraulic lowering module in addition to a lifting module. In this sink module, a pressure compensator and a 2-way proportional valve are connected in a drain line, so that a load pressure independent proportional flow control when lowering the load is possible. With such lowering modules many demands are placed on the valve technology, which are usually only partially met. Thus, the sink module should have the lowest possible flow resistance at low load pressures and have a low leakage in the closed state. Furthermore, a limitation of the maximum lowering speed as well as a connection independent of the load pressure between valve activation and lowering speed should be achievable with the lowering module. Also, the sink module should be as insensitive to contamination. In many cases, it is also desirable that a possibility for emergency shutdown via a separate switching valve is possible, all these functions should be achievable with a high degree of integration and thus at low cost. Although many of these goals are achieved in the previously known sink module, here the integration of the seat valve function for a safe shut-off of the load in the proportional valve requires a relatively complex and therefore expensive design of the proportional valve. Also, no separate emergency shutdown is possible in the known lowering module, especially since the pressure compensator is open there in the normal position. Also, the pressure compensator is shown purely schematically and thus their design execution is not specified.
  • Ferner ist aus der DE 42 39 321 A1 ein elektrohydraulischer Hubmodul im Zusammenhang mit der Steuerung eines einfach wirkenden Motors von Staplern bekannt, der ebenfalls einen zugeordneten elektrohydraulischen Senken-Modul aufweist. Der Senken-Modul weist für eine lastdruckunabhängige proportionale Volumenstromsteuerung neben einer Druckwaage eine verstellbare Meßblende auf, die sowohl direkt gesteuert als auch vorgesteuert ausgeführt werden kann. Die Ventilelemente des Senken-Moduls sind hier nur schematisch dargestellt und zeigen keine Sitzventilfunktion, so daß die Forderung nach einer geringen Leckage in geschlossenem Zustand kaum erfüllbar ist. Auch ist die Möglichkeit einer Notabschaltung über ein gesondertes Schaltventil hier nicht vorgesehen.Furthermore, from the DE 42 39 321 A1 an electro-hydraulic lifting module in connection with the control of a single-acting engine of forklifts known, which also has an associated electro-hydraulic lowering module. The lowering module has an adjustable orifice plate for a load pressure independent proportional flow control in addition to a pressure compensator, which can be performed both directly controlled and pilot operated. The valve elements of the sink module are shown here only schematically and show no seat valve function, so that the demand for a low leakage in the closed state is hardly fulfilled. Also, the possibility of emergency shutdown via a separate switching valve is not provided here.
  • Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
  • Der erfindungsgemäße elektrohydraulische Senken-Modul zum Steuern einer von einem hydraulischen Motor bewegten Last mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit ihm alle erwähnten Forderungen mit relativ geringem Aufwand erfullt werden konnen. Dabei kommt der elektrohydraulische Senken-Modul mit zwei Schiebern im Arbeitsstrom aus, wobei in die Druckwaage die Sitzventilfunktion so integriert ist, daß nur ein einziges Ventilglied fur beide Funktionen erforderlich ist. Im geschlossenem Zustand wird die Last am hydraulischen Motor durch die vorgeschaltete Druckwaage mit Sitzventilfunktion abgesperrt, so daß der Senken-Modul neben einer hohen Sicherheit auch nur eine geringe Leckage aufweist. Weiterhin läßt sich durch die Integration zweier Funktionen in der Druckwaage mit dieser eine Notabschaltung realisieren, wobei dies mit geringem zusatzlichen Aufwand erreichbar ist. Die Druckwaage weist dadurch einen besonders hohen Integrationsgrad auf, indem sie die Funktionen des Dichtens durch Sitzventil, der lastdruckunabhängigen Volumenstromsteuerung und zugleich der Notabschaltung ubernimmt. Damit können der Aufwand und damit die Kosten des Senken-Moduls äußerst niedrig gehalten werden. Ferner kann durch die Ausgestaltung des Senken-Moduls als Proportionalventil ein relativ einfach aufgebautes Ventil verwendet werden, das keine hohen Anforderungen bezüglich Dichtheit erfüllen muß und das zudem auch direkt gesteuert verwendet werden kann. Fernerhin läßt sich der Senken-Modul auch so aufbauen, daß er einen moglichst geringen Durchflußwiderstand bei kleinen Lastdrücken aufweist. In vorteilhafter Weise kann dabei die Druckwaage auch so ausgefuhrt werden, daß eine Verstellbarkeit der Maximalmenge von außen an der Druckwaage möglich ist.The inventive electro-hydraulic lowering module for controlling a moving of a hydraulic motor load with the characterizing features of the main claim has the advantage that with him all mentioned requirements can be met with relatively little effort. In this case, the electro-hydraulic lowering module comes with two sliders in the working stream, in the pressure compensator, the seat valve function is integrated so that only a single valve member for both functions is required. In the closed state, the load on the hydraulic motor is shut off by the upstream pressure compensator with seat valve function, so that the sink module has not only a high level of safety, but also only a small amount of leakage. Furthermore, can be realized by the integration of two functions in the pressure balance with this emergency shutdown, which is achievable with little additional effort. As a result, the pressure compensator has a particularly high degree of integration, in that it performs the functions of seat valve sealing, load-volume-independent volumetric flow control and, at the same time, emergency shutdown. Thus, the effort and thus the cost of the sink module can be kept extremely low. Furthermore, can be used by the design of the sink module as a proportional valve, a relatively simple design valve that does not meet high demands for tightness and also can be used directly controlled. Furthermore, the sink module can also be constructed so that it has a lowest possible flow resistance at low load pressures. Advantageously, while the pressure compensator can also be executed so that an adjustability of the maximum amount from the outside of the pressure compensator is possible.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgefuhrten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Senken-Moduls moglich. Mit den Ausführungen nach den Unteransprüchen lassen sich in vorteilhafter Weise besonders einfache, platzsparende und kostengünstige Bauweisen des Senken-Moduls erreichen.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the main claim sink module are possible. With the embodiments according to the dependent claims can be achieved in an advantageous manner particularly simple, space-saving and cost-effective construction of the sink module.
  • Zeichnungdrawing
  • Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erlautert. Es zeigen die einzige Figur ein Blockschaltbild des elektrohydraulischen Senken-Moduls in vereinfachter Darstellung im Zusammenhang mit einer Steuerung für einen einfach wirkenden hydraulischen Motor.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description. The single FIGURE is a block diagram of the electro-hydraulic lowering module in a simplified representation in Related to a controller for a single-acting hydraulic motor.
  • Beschreibung des AusfuhrungsbeispielsDescription of the exemplary embodiment
  • Die Figur zeigt in vereinfachter Darstellung eine hydraulische Steuereinrichtung 10 zur lastdruckkompensierten Volumenstromsteuerung für einen hydraulischen Motor 11, der hier als einfach wirkender Arbeitszylinder ausgebildet ist, wie er in Hubwerken zum Heben, Halten und Senken von Lasten, insbesondere in Staplern oder Traktoren verwendet wird.The figure shows a simplified representation of a hydraulic control device 10 for load pressure compensated flow control for a hydraulic motor 11 , which is designed here as a single-acting cylinder, as it is used in hoists for lifting, holding and lowering loads, especially in forklifts or tractors.
  • Die Steuereinrichtung 10 weist einen elektrohydraulischen Senken-Modul 12 auf, der in eine vom Motor 11 zum Tank 13 geführte Ablaufleitung 14 geschaltet ist. Zur Druckmittelversorgung des Motors 11 steht dieser ferner über eine Zulaufleitung 15 mit einer Pumpe 16 in Verbindung, wobei in an sich bekannter Weise in diese Zulaufleitung 15 stromabwärts von der Pumpe 16 eine Drucksteuereinrichtung 17, ein Heben-Modul 18 sowie ein Rückschlagventil 19 geschaltet sind.The control device 10 has an electro-hydraulic lowering module 12 put in one of the engine 11 to the tank 13 guided drain line 14 is switched. For pressure medium supply of the engine 11 this is also on a supply line 15 with a pump 16 in conjunction, in a conventional manner in this supply line 15 downstream of the pump 16 a pressure control device 17 , a lifting module 18 and a check valve 19 are switched.
  • Der in der Figur vereinfacht dargestellte elektrohydraulische Senken-Modul 12 besteht im wesentlichen aus einer Druckwaage 21 und einem 2-Wege-Proportionalventil 22, die hintereinander in die Ablaufleitung 14 geschaltet sind, sowie aus einem die Druckwaage 21 vorsteuernden Schaltventil 23, das in eine von der Druckwaage 21 zum Tank 13 geführte Steuerleitung 24 geschaltet ist.The simplified illustrated in the figure electro-hydraulic lowering module 12 consists essentially of a pressure balance 21 and a 2-way proportional valve 22 , one behind the other in the drain line 14 are switched, as well as from a pressure compensator 21 pilot control valve 23 that is in one of the pressure balance 21 to the tank 13 guided control line 24 is switched.
  • Die Druckwaage 21 weist ein Gehäuse 25 auf, das von einer mehrfach abgesetzten, durchgehenden Schieberbohrung 26 durchdrungen ist. Diese Schieberbohrung 26 durchdringt eine erste (27) sowie eine zweite ringförmige Kammer 28. Die erste Kammer 27 ist in radialer Richtung als erster Anschluß 29 ausgebildet, der uber einen Abschnitt der Ablaufleitung 14 mit dem Motor 11 verbunden ist. Die zweite Kammer 28 bildet mit der auslaufenden Schieberbohrung 26 einen axial verlaufenden zweiten Anschluß 31, dem das Proportionalventil 22 nachgeschaltet ist. Der Durchmesser der Schieberbohrung 26 im zweiten Anschluß 31 ist kleiner ausgebildet als der Durchmesser der Schieberbohrung 26 im Bereich der ersten Kammer 27, so daß am Ubergang zur zweiten Kammer 28 ein Ventilsitz 32 ausgebildet ist.The pressure balance 21 has a housing 25 on, by a multiple stepped, continuous slide bore 26 is permeated. This slide bore 26 penetrates a first ( 27 ) and a second annular chamber 28 , The first chamber 27 is in the radial direction as a first terminal 29 formed over a section of the drain line 14 with the engine 11 connected is. The second chamber 28 forms with the expiring slide bore 26 an axially extending second port 31 to which the proportional valve 22 is downstream. The diameter of the slide bore 26 in the second connection 31 is smaller than the diameter of the slide bore 26 in the area of the first chamber 27 , so that at the transition to the second chamber 28 a valve seat 32 is trained.
  • In der Schieberbohrung 26 ist ein längsbeweglicher Schieber 33 der Druckwaage 21 beweglich geführt. Der Schieber 33 ragt mit einem ersten Kolbenabschnitt 34 in die zweite Kammer 28 hinein, wahrend ein am entgegengesetzten Ende liegender zweiter Kolbenabschnitt 35 einen Federraum 36 begrenzt, der eine den Schieber 33 stirnseitig belastende Feder 37 aufnimmt. Die Feder 37 stützt sich ferner an einer hutformigen Verschlußschraube 38 ab, welche die Schieberbohrung 26 nach außen verschließt. Ausgehend vom ersten Kolbenabschnitt 34 weist der Schieber 33 angrenzende und längs verlaufende Steuernuten 39 sowie eine Ringnut 41 auf. Am stirnseitigen Ende des ersten Kolbenabschnitts 34 ist ein Ventilkegel 42 ausgebildet, der zusammen mit dem gehäusefesten Ventilsitz 32 ein Sitzventil 43 bildet. Dieses Sitzventil 43 ist geschlossen, wenn die Feder 37 den Schieber 33 auf den Ventilsitz 32 drückt und dabei den ersten Anschluß 29 dicht absperrt. In diesem Fall steht die zweite Kammer 28 über eine im ersten Kolbenabschnitt 34 angeordnete Abgriffstelle 44 für einen Steuerstrom, eine Blende 45 sowie eine im Schieber 33 axial verlaufende Sacklochbohrung 46 mit dem Federraum 36 hydraulisch in Verbindung. Wie die Figur ferner zeigt, ist durch die Ausbildung des Schiebers 33 als Sitzventil 43 am ersten Kolbenabschnitt 34 eine ringförmige Differenz-Druckflache 47 ausgebildet, an welcher der Schieber 33 vom Druck in der zweiten Kammer 28 gegen die Kraft der Feder 37 beaufschlagt wird. Ferner weist der Schieber 33 am Übergang von dem ersten Kolbenabschnitt 34 in die Steuernut 39 eine Steuerkante 48 auf, welche der Funktion Lastkompensation zugeordnet ist und welche mit der zur ersten Kammer 27 hin gewandten Wand 49 der zweiten Kammer 28 zusammenwirkt.In the slide bore 26 is a longitudinally movable slider 33 the pressure balance 21 movably guided. The slider 33 protrudes with a first piston section 34 in the second chamber 28 into it, while a second piston section lying at the opposite end 35 a spring chamber 36 limited, one of the slider 33 end loaded spring 37 receives. The feather 37 also relies on a hutformigen screw plug 38 from which the slide bore 26 closes to the outside. Starting from the first piston section 34 points the slider 33 adjacent and longitudinal control grooves 39 as well as an annular groove 41 on. At the front end of the first piston portion 34 is a valve cone 42 formed, which together with the housing-fixed valve seat 32 a seat valve 43 forms. This seat valve 43 is closed when the spring 37 the slider 33 on the valve seat 32 press and thereby the first connection 29 tight shut off. In this case, the second chamber is 28 via one in the first piston section 34 arranged tapping point 44 for a control current, a shutter 45 and one in the slide 33 axially extending blind hole 46 with the spring chamber 36 hydraulically connected. As the figure further shows, is by the formation of the slider 33 as a seat valve 43 on the first piston section 34 an annular differential pressure surface 47 formed, on which the slider 33 from the pressure in the second chamber 28 against the force of the spring 37 is charged. Furthermore, the slider has 33 at the transition from the first piston section 34 in the rudder groove 39 a control edge 48 on which of the function load compensation is assigned and which with the first chamber 27 turned wall 49 the second chamber 28 interacts.
  • Die axiale Ausdehnung des ersten Kolbenabschnitts 34 ist somit wesentlich kleiner als die axiale Erstreckung der zweiten Kammer 28, so daß die Funktionen des als Ruckschlagventil wirkenden Sitzventils 43 einerseits und andererseits des zur Lastkompensation dienenden Schiebers 33 nur abwechselnd wirksam werden können. Ferner ist im Gehäuse 25 ein Steueranschluß 51 vorgesehen, der innerhalb des Gehäuses 25 in den Federraum 36 führt und an den außen die Steuerleitung 24 angeschlossen ist. Das in die Steuerleitung 24 geschaltete Schaltventil 23 kann als einfaches 2/2-Magnetventil ausgefuhrt werden, da es lediglich zur Vorsteuerung des Schiebers 33 dient. Das Schaltventil 23 hat eine federbelastete Sperrstellung und läßt sich elektromagnetisch in eine Durchgangsstellung auslenken.The axial extent of the first piston portion 34 is thus substantially smaller than the axial extent of the second chamber 28 , so that the functions of acting as a check valve seat valve 43 on the one hand and on the other hand of the load-compensating slide 33 can only take effect alternately. Furthermore, in the housing 25 a control terminal 51 provided within the housing 25 in the spring chamber 36 leads and to the outside the control line 24 connected. That in the control line 24 switched switching valve 23 Can be executed as a simple 2/2-way solenoid valve, as it is only for pilot control of the slide 33 serves. The switching valve 23 has a spring-loaded locking position and can be deflected electromagnetically in a passage position.
  • Stromabwarts vom zweiten Anschluß 31 der Druckwaage 21 ist das Proportionalventil 22 in die Ablaufleitung 14 geschaltet, wobei dieses Ventil recht einfach als direkt gesteuertes Schieberventil ausgeführt werden kann, da bei ihm keine besonderen Anforderungen an die Dichtheit bestehen und die auftretenden Strömungskrafte wegen des niedrigen Druckabfalls gering bleiben.Downstream from the second port 31 the pressure balance 21 is the proportional valve 22 in the drain line 14 switched, this valve can be quite easily performed as a directly controlled slide valve, since there are no special requirements for the tightness and the flow forces occurring remain low because of the low pressure drop.
  • Die Wirkungsweise der hydraulischen Steuereinrichtung 10 im Zusammenhang mit der Arbeitsweise des Senken-Moduls 12 wird wie folgt beschrieben:
    Soll eine Last am einfach wirkenden Motor 11 mit Hilfe des Heben-Moduls 18 gehoben beziehungsweise gehalten werden, so befindet sich der Senken-Modul 12 im geschlossenen Zustand. Dabei ist das Schaltventil 23 geschlossen und der im ersten Anschluß 29 herrschende Lastdruck kann sich über die Abgriffsstelle 44 im Schieber 33, die Blende 45 und die Sacklochbohrung 46 im Federraum 36 aufbauen. Der Druck im Federraum 36 zusammen mit der Kraft der Feder 37 drücken den Schieber 33 mit seinem Ventilkegel 42 auf den Ventilsitz 32, so daß das Sitzventil 43 wie ein Ruckschlagventil arbeitet und den Motor 11 sicher absperrt.
    The operation of the hydraulic control device 10 in connection with the operation of the sink module 12 is described as follows:
    Should be a load on the single-acting engine 11 with the help of the lifting module 18 be lifted or held, the sinking module 12 in the closed state. Here is the switching valve 23 closed and the first connection 29 prevailing load pressure can be over the tap point 44 in the slide 33 , the aperture 45 and the blind hole 46 in the spring chamber 36 build up. The pressure in the spring chamber 36 along with the power of the spring 37 press the slider 33 with its valve cone 42 on the valve seat 32 so that the seat valve 43 how a check valve works and the engine 11 safely shut off.
  • Zum Senken einer Last am Motor 11 wird der elektrohydraulische Senken-Modul 12 angesteuert. Dazu wird nun das Schaltventil 23 geöffnet, so daß der Federraum 36 über die Steuerleitung 24 zum Tank 13 entlastet ist. Da der Durchmesser des Ventilsitzes 32 kleiner ist als der Durchmesser des Schiebers 33, wirkt nun der auch in der zweiten Kammer 28 herrschende Lastdruck auf die kreisringformige Differenz-Druckflache 47 des Schiebers 33 in öffnender Richtung. Infolge des geoffneten Schaltventils 23 und der Blende 45 herrscht im Federraum 36 ein relativ niedriger Zwischendruck. Der Schieber 33 bewegt sich nun gegen die Kraft der Feder 37 nach rechts und öffnet dabei das Sitzventil 43. Die Kraft der andruckenden Feder 37 ist so bemessen, daß auch beim kleinsten auftretenden Lastdruck die hydraulische Kraft den Schieber 33 in die vollstandig geöffnete Position bewegen kann. Diese Position mit voll geoffnetem Sitzventil 43 ist naherungsweise in der Figur dargestellt. In dieser dargestellten Position hat sich die Steuerkante 48 des Schiebers 33 der als Steuerkante dienenden Wand 49 am Gehäuse 25 genähert, so daß der Schieber 33 die Druckmittelverbindung vom ersten Anschluß 29 zum zweiten Anschluß 31 mehr oder weniger stark auf- und zusteuern kann. Das dem zweiten Anschluß 31 nachgeschaltete Proportionalventil 22 ist nun angesteuert, wobei es proportional zur Große des elektrischen Eingangssignals einen dementsprechenden Öffnungsquerschnitt in der Ablaufleitung 14 aufsteuert. In der in 1 dargestellten Position wirkt auf die dem Federraum 36 gegenüberliegende Stirnseite des Schiebers 33 der Druck stromabwärts von der Steuerkante 48, also der Druck im zweiten Anschluß 31. Wenn die hierdurch hervorgerufene Kraft die Vorspannung der Regelfeder 37 uberschreitet, so wird der in der Druckwaage arbeitende Schieber 33 weiter in Richtung des Federraums 36 geschoben. Dabei wird der von der Steuerkante 48 aufgesteuerte Durchflußquerschnitt verringert und somit eine Reduktion beziehungsweise Begrenzung des Drucks im zweiten Anschluß 31 erreicht. Somit wirkt der Schieber 33 in dieser Position als Regelelement, das den Druckabfall am nachgeschalteten Proportionalventil 22 begrenzt. Dabei kann mit Hilfe der Verschlußschraube 38 von außen her die Vorspannung der Regelfeder 37 eingestellt werden, so daß auch das über das Proportionalventil 22 auftretende Regeldruckgefälle und somit der maximal auftretende Volumenstrom einstellbar ist. Mit dem Schieber 33 in der Druckwaage 21 wird somit erreicht, daß mit dem Proportionalventil 22 eine lastdruckkompensierte Volumenstromsteuerung beim Senken moglich ist.To lower a load on the engine 11 becomes the electro-hydraulic lowering module 12 driven. This is now the switching valve 23 opened, so that the spring chamber 36 over the control line 24 to the tank 13 is relieved. As the diameter of the valve seat 32 smaller than the diameter of the slider 33 , now also works in the second chamber 28 prevailing load pressure on the annular differential pressure surface 47 of the slider 33 in opening direction. As a result of the opened switching valve 23 and the aperture 45 prevails in the spring chamber 36 a relatively low intermediate pressure. The slider 33 now moves against the force of the spring 37 to the right and opens the seat valve 43 , The force of the pressure spring 37 is dimensioned so that even at the smallest occurring load pressure, the hydraulic force the slider 33 can move to the fully open position. This position with fully open seat valve 43 is shown approximately in the figure. In this position shown has the control edge 48 of the slider 33 the wall serving as a control edge 49 on the housing 25 approached, so that the slider 33 the pressure medium connection from the first port 29 to the second connection 31 more or less strong and can control. That the second connection 31 downstream proportional valve 22 is now controlled, wherein it is proportional to the size of the electrical input signal a corresponding opening cross-section in the drain line 14 aufsteuert. In the in 1 position shown acts on the spring chamber 36 opposite end face of the slide 33 the pressure downstream of the control edge 48 So the pressure in the second port 31 , If the force caused thereby the bias of the control spring 37 exceeds, then working in the pressure compensator slide 33 continue in the direction of the spring chamber 36 pushed. It is the from the control edge 48 controlled flow cross-section reduces and thus a reduction or limitation of the pressure in the second port 31 reached. Thus, the slider works 33 in this position as a control element, the pressure drop at the downstream proportional valve 22 limited. It can with the help of the screw plug 38 from the outside, the bias of the control spring 37 can be adjusted so that also about the proportional valve 22 occurring control pressure gradient and thus the maximum occurring volume flow is adjustable. With the slider 33 in the pressure balance 21 is thus achieved that with the proportional valve 22 a load pressure compensated flow control during lowering is possible.
  • Wird bei einem Senkenvorgang das durch die Feder 37 vorgegebene Regeldruckgefälle nicht erreicht, weil der Lastdruck niedriger ist, so stellt der Schieber 33 in der Sperrdruckwaage 21 nur einen kleinen Widerstand für den durchfließenden Volumenstrom dar. Zur Begrenzung des maximalen Volumenstroms reicht es aus, den Offnungsquerschnitt im Proportionalventil zu begrenzen, was zum Beispiel durch einen mechanischen Anschlag möglich ist.Is in a sinking process by the spring 37 specified control pressure drop is not reached, because the load pressure is lower, so does the slider 33 in the barrier pressure balance 21 only a small resistance for the flowing through flow. To limit the maximum flow rate, it is sufficient to limit the opening cross-section in the proportional valve, which is possible for example by a mechanical stop.
  • Bei geoffnetem Senken-Modul kann bei Bedarf die Druckwaage 21 jederzeit geschlossen werden, so daß sie ihre Sperrfunktion erfullt. Zu diesem Zweck wird das Schaltventil 23 abgeschaltet, so daß die Verbindung von dem Federraum 36 über die Steuerleitung 24 zum Tank 13 gesperrt ist. Über die Abgriffstelle 44 und die Blende 45 sowie die Sacklochbohrung 46 im Schieber 33 kann sich nun der stromabwärts der Steuerkante 48 herrschende Druck wieder in dem Federraum 36 aufbauen, so daß die schließenden Krafte am Schieber 33 überwiegen und das Sitzventil 43 schließt. Der Schieber 33 in der Druckwaage 21 übernimmt somit mehrere Funktionen, indem er einmal durch das Sitzventil 43 die Funktion Dichten übernimmt, ferner mit Hilfe seiner Steuerkante 48 die Lastkompensation in der Druckwaage ubernimmt und zusätzlich mit Hilfe des Schaltventils 23 noch eine Notabschaltung ausführen kann. Mit dem hydraulischen Senken-Modul 12 lassen sich somit alle Forderungen bei einer derartigen Ventiltechnik erfüllen. So läßt sich ein möglichst geringer Durchflußwiderstand bei kleinen Lastdrücken erreichen; im geschlossenen Zustand sorgt das Sitzventil 43 für eine geringe Leckage; die maximale Senkgeschwindigkeit läßt sich mit dem Proportionalventil 22 einfach begrenzen, wobei ein vom Lastdruck unabhängiger Zusammenhang zwischen Ventilansteuerung und Senkgeschwindigkeit möglich ist. Der Senken-Modul 12 ist relativ unempfindlich gegenuber Verschmutzung und erlaubt zudem die Möglichkeit einer Notabschaltung durch das gesonderte Schaltventil 23. Dabei lassen sich diese Forderungen bei einem hohen Integrationsgrad erreichen, was zu niedrigen Kosten fuhrt. Dabei ist es vorteilhaft, daß alle diese Anforderungen mittels zweier Schieber im Arbeitsstrom darstellbar sind. Die Maximalmenge laßt sich von außen leicht einstellen und das Proportionalventil 22 ermöglicht einen einfachen Aufbau, da es direkt gesteuert und ohne hohe Dichtheitsforderungen ausgefuhrt werden kann. Zudem ermöglicht die Bauweise der Druckwaage 21 einen niedrigen Durchflußwiderstand auch bei geringer Last.If the lowering module is open, the pressure compensator can be used if required 21 be closed at any time, so that it fulfills its blocking function. For this purpose, the switching valve 23 switched off, so that the connection of the spring chamber 36 over the control line 24 to the tank 13 Is blocked. About the tap 44 and the aperture 45 as well as the blind hole 46 in the slide 33 can now be the downstream of the control edge 48 prevailing pressure again in the spring chamber 36 build up so that the closing forces on the slider 33 outweigh and the seat valve 43 closes. The slider 33 in the pressure balance 21 thus assumes several functions by passing once through the seat valve 43 the function Dichten takes over, also with the help of its control edge 48 the load compensation in the pressure compensator is taken over and additionally by means of the switching valve 23 can still perform an emergency shutdown. With the hydraulic lowering module 12 Thus, all requirements can be met with such a valve technology. Thus, the lowest possible flow resistance at low load pressures can be achieved; when closed, the seat valve provides 43 for a low leakage; the maximum lowering speed can be with the proportional valve 22 Simply limit, with a load-independent relationship between valve control and lowering speed is possible. The sink module 12 is relatively insensitive to contamination and also allows the possibility of emergency shutdown by the separate switching valve 23 , These requirements can be achieved with a high degree of integration, which leads to low costs. It is advantageous that all these requirements can be displayed by means of two slides in the working stream. The maximum amount can be easily adjusted from the outside and the proportional valve 22 allows a simple construction, because it can be directly controlled and executed without high tightness requirements. In addition, the design of the pressure balance allows 21 a low flow resistance even at low load.
  • Selbstverständlich sind an der gezeigten Ausfuhrungsform Änderungen moglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So kann die Steuereinrichtung 10 ohne wesentliche Änderung des Senken-Moduls 12 auch so ausgebildet werden, daß das Ruckschlagventil 19 in der Zulaufleitung 15 entfallen kann und dessen Funktion ebenfalls vom Schieber 33 der Druckwaage 21 ubernommen wird. In diesem Fall wird die Zulaufleitung 15 stromab vom Heben-Modul 18 nicht in den Motor 11, sondern in den zweiten Anschluß 31 der Druckwaage 21 gefuhrt; auf diese Weise kann der Schieber 33 zusatzlich die Funktion eines Rückschlagventils beim Heben ubernehmen.Of course, changes to the embodiment shown are possible without deviating from the idea of the invention. So the control device 10 without significant modification of the sink module 12 be formed so that the check valve 19 in the supply line 15 can be omitted and its function also from the slider 33 the pressure balance 21 is taken over. In this case, the supply line 15 downstream from the lift module 18 not in the engine 11 but in the second port 31 the pressure balance 21 guided; That way, the slider can 33 additionally take over the function of a check valve when lifting.

Claims (11)

  1. Elektrohydraulischer Senken-Modul zum Steuern einer von einem hydraulischen Motor bewegten Last, wobei der Motor über eine Ablaufleitung zum Tank entlastbar ist, in die fur eine den Lastdruck kompensierende Volumenstromsteuerung eine Druckwaage mit Schieber sowie ein dieser nachgeschaltetes Proportionalventil geschaltet sind, sowie mit einem die Last absichernden Sitzventil, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion des Sitzventils (43) in die Druckwaage (21) integriert ist und daß in eine von der Druckwaage (21) abzweigende Steuerleitung (24) ein vorsteuerndes Schaltventil (23) geschaltet ist, mit dem der Schieber (33) der Druckwaage (21) zwischen den Funktionen Sitzventil (43) und Lastdruckkompensation der Druckwaage (21) umschaltbar ist.Electro-hydraulic lowering module for controlling a load moved by a hydraulic motor, wherein the motor is relieved via a drain line to the tank, in which for a load pressure compensating volume flow control a pressure compensator with slide and a downstream proportional valve are connected, and with a load Securing seat valve, characterized in that the function of the seat valve ( 43 ) in the pressure balance ( 21 ) and that in one of the pressure compensator ( 21 ) branching control line ( 24 ) a pilot control valve ( 23 ) is switched, with which the slide ( 33 ) of the pressure balance ( 21 ) between the functions seat valve ( 43 ) and load pressure compensation of the pressure balance ( 21 ) is switchable.
  2. Elektrohydraulischer Senken-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwaage (21) einen in einem Gehause (25) dicht und gleitend angeordneten, von einer Feder (37) belasteten Schieber (33) aufweist, an dem zur Bildung eines Sitzventils (43) ein Ventilkegel (42) angeordnet ist, dem ein gehausefester Ventilsitz (32) zugeordnet ist.Electro-hydraulic lowering module according to claim 1, characterized in that the pressure compensator ( 21 ) one in a housing ( 25 ) tightly and slidably, by a spring ( 37 ) loaded slide ( 33 ), on which to form a seat valve ( 43 ) a poppet ( 42 ) is arranged, which a gehausefester valve seat ( 32 ) assigned.
  3. Elektrohydraulischer Senken-Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schieber (33) der Druckwaage (21) eine Differenz-Druckflache (47) ausgebildet ist, welche bei geschlossenem Sitzventil (43) vom hydraulischen Druck im motorseitigen, ersten Anschluß (29) gegen die Kraft der Feder (37) beaufschlagbar ist.Electro-hydraulic lowering module according to claim 1 or 2, characterized in that on the slide ( 33 ) of the pressure balance ( 21 ) a differential pressure surface ( 47 ) is formed, which with closed seat valve ( 43 ) from the hydraulic pressure in the engine-side, first connection ( 29 ) against the force of the spring ( 37 ) can be acted upon.
  4. Elektrohydraulischer Senken-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (33) der Druckwaage (21) eine Steuerkante (48) aufweist, welche in die Verbindung zwischen dem motorseitigen, ersten Anschluß (29) und dem ventilseitigen, zweiten Anschluß (31) geschaltet ist.Electro-hydraulic lowering module according to one of claims 1 to 3, characterized in that the slide ( 33 ) of the pressure balance ( 21 ) a control edge ( 48 ), which in the connection between the motor-side, first terminal ( 29 ) and the valve-side, second connection ( 31 ) is switched.
  5. Elektrohydraulischer Senken-Modul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (42) und die Steuerkante (48) am Schieber (33) so angeordnet sind, daß bei einer Öffnungsbewegung des Sitzventils (43) gleichzeitig die Steuerkante (48) den zugeordneten Öffnungsquerschnitt (48, 49) verringert.Electro-hydraulic lowering module according to claim 4, characterized in that the valve cone ( 42 ) and the control edge ( 48 ) on the slide ( 33 ) are arranged so that during an opening movement of the seat valve ( 43 ) at the same time the control edge ( 48 ) the associated opening cross-section ( 48 . 49 ) decreased.
  6. Elektrohydraulischer Senken-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abgriffstelle (44) für die abzweigende Steuerleitung (24) stromabwärts von der Steuerkante (48) des Schiebers (33) liegt und insbesondere im Schieber (33) angeordnet ist.Electrohydraulic lowering module according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a tapping point ( 44 ) for the branching control line ( 24 ) downstream of the control edge ( 48 ) of the slider ( 33 ) and in particular in the slide ( 33 ) is arranged.
  7. Elektrohydraulischer Senken-Modul nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (25) zwei ringförmige Kammern (27, 28) aufweist, die von einer Schieberbohrung (26) durchdrungen sind und daß der erste Anschluß (29) radial an die erste Kammer (27) führt, wahrend die angrenzende zweite Kammer (28) einen Kolbenabschnitt (34) des Schiebers (33) mit dem Ventilsitz (42), der Differenz-Druckfläche (47) und insbesondere der Steuerkante (48) aufnimmt und daß an diese zweite Kammer (28) axial der zweite Anschluß (31) herangeführt ist, wobei die zweite Kammer (28) am Ubergang zum zweiten Anschluß (31) den Ventilsitz (32) bildet.Electro-hydraulic lowering module according to one of claims 1 to 6, characterized in that the housing ( 25 ) two annular chambers ( 27 . 28 ), of a slide bore ( 26 ) and that the first connection ( 29 ) radially to the first chamber ( 27 ), while the adjacent second chamber ( 28 ) a piston portion ( 34 ) of the slider ( 33 ) with the valve seat ( 42 ), the differential pressure surface ( 47 ) and in particular the control edge ( 48 ) and that this second chamber ( 28 ) axially the second connection ( 31 ), the second chamber ( 28 ) at the transition to the second connection ( 31 ) the valve seat ( 32 ).
  8. Elektrohydraulischer Senken-Modul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (25) auf seiner dem zweiten Anschluß (31) gegenüberliegenden Seite die den Schieber (33) belastende Feder (37), insbesondere in der Schieberbohrung (26), aufnimmt und daß die Vorspannung dieser Feder (37) durch eine Verschlußschraube (38) von außen verstellbar ausgebildet ist.Electro-hydraulic lowering module according to claim 7, characterized in that the housing ( 25 ) on its the second port ( 31 ) opposite side of the slide ( 33 ) loading spring ( 37 ), in particular in the slide bore ( 26 ), and that the bias of this spring ( 37 ) by a screw plug ( 38 ) is adjustable from the outside.
  9. Elektrohydraulischer Senken Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionalventil (22) ein einfaches 2-Wege-Ventil ist, das insbesondere als direkt gesteuertes Ventil ausgeführt ist.Electro-hydraulic lowering module according to one of claims 1 to 8, characterized in that the proportional valve ( 22 ) is a simple 2-way valve, which is designed in particular as a directly controlled valve.
  10. Elektrohydraulischer Senken-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Abzweigen des Steuerstroms dienende Blende (45) im Schieber (33) angeordnet ist und die Steuerleitung (24) im Schieber (33) zum Federraum (36) hin geöffnet geführt ist.Electrohydraulic lowering module according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the diaphragm serving for branching off the control current ( 45 ) in the slide ( 33 ) and the control line ( 24 ) in the slide ( 33 ) to the spring chamber ( 36 ) is out open.
  11. Elektrohydraulischer Senken-Modul nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (42) an einer Stirnseite des Schiebers (33) an einem Kolbenabschnitt (34) angeordnet ist, an dem auch die Abgriffstelle (44) der Steuerleitung (24) und die Steuerkante (48) angeordnet sind.Electro-hydraulic lowering module according to one of claims 2 to 10, characterized in that the valve cone ( 42 ) on a front side of the slider ( 33 ) on a piston section ( 34 ), on which the tapping point ( 44 ) of the control line ( 24 ) and the control edge ( 48 ) are arranged.
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