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Die
Erfindung betrifft einen Steuerblock zur Druckmittelversorgung mehrerer
Verbraucher gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 und eine für einen
derartigen Steuerblock geeignete Steuerblocksektion.
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Derartige,
beispielsweise aus dem von der Anmelderin herausgegebenen Datenblatt
RD 64 278/05.03 und RD 64 282/10.99 bekannten Steuerblöcke werden
zur Ansteuerung von hydraulischen Verbrauchern von mobilen Arbeitsmaschinen
verwendet. Beispielsweise bei einem Gabelstapler können über einen
derartigen Steuerblock die Lenkung, sowie Hydrozylinder zum Anheben
oder Absenken der Gabel und zum Neigen des die Gabel tragenden Mastes
angesteuert werden. Üblicherweise
wird die Nenngröße des Steuerblocks
in Abhängigkeit
von dem Verbraucher mit dem größten Druckmittelbedarf ausgelegt.
Beispielsweise bei Gabelstaplern ist der Druckmittelbedarf der Hydrozylinderanordnung
zum Anheben der Gabel wesentlich größer als der Druckmittelbedarf
der anderen Verbraucher (Lenkung, Mastneigung), so dass entsprechend
die Nenngröße des Steuerblocks
in Abhängigkeit
vom maximalen Druckmittelbedarf gewählt ist und die dem kleineren Verbrauchern
zugeordneten Steuerblocksektionen überdimensioniert sind. Da die
Kosten des Hydrauliksystems nicht unwesentlich durch den Steuerblock bestimmt
sind, ist man bestrebt, diesen mit möglich geringer Nenngröße auszuführen. Ein
Ausweg aus dieser Problematik könnte
darin liegen, die Nenngröße des Steuerblocks
in Abhängigkeit
von den kleineren Verbrauchern auszulegen und dann zum Ausgleich
dem größeren Verbraucher
zwei oder mehrere wegeventilsektio nen zuzuordnen, aufgrund der zusätzlichen
Wegeventilsektion wären
die Investitionskosten für
eine derartige Lösung
ebenfalls zu hoch.
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Demgegenüber liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Steuerblock sowie eine
für einen
derartigen Steuerblock geeignete Steuerblocksektion zu schaffen,
mit der Verbraucher mit hohem Druckmittelbedarf und Verbraucher
mit vergleichsweise niedrigerem Druckmittelbedarf mit geringem vorrichtungstechnischen
Aufwand mit Druckmittel versorgbar sind.
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich des Steuerblocks durch die Merkmalskombination
des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Steuerblocksektion durch
die Merkmalskombination des Patentanspruchs 4 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird die
dem größeren Verbraucher,
d.h. dem Verbraucher mit größerem Druckmittelbedarf
zugeordnete Steuerblocksektion mit zwei Arbeitsanschlüssen ausgeführt, die
je nach Einstellung eines Wegeventils der Steuerblocksektion entweder
mit einer Druckmittelquelle oder einer Druckmittelsenke verbunden
sind, um den zugeordneten Verbraucher zu betätigen. Erfindungsgemäß wird somit
der Durchflußquerschnitt
vom Wegeventil bis zu einer gemeinsame Zuleitung zu den oder dem angeschlossenen
Verbrauchern verdoppelt, so dass der hydraulische Widerstand gegenüber den
herkömmlichen
Lösungen
wesentlich verringert ist und die Ventilsektion für größere Durchflußmengen
als beim Stand der Technik geeignet ist.
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Ein
Wegeventil, über
das zwei einem Arbeitsanschluss verbundene Steuerkammern entweder
mit einem Druckanschluss oder mit einem Tankanschluss verbindbar
sind, ist zwar per se bereits aus der
JP
2093104 bekannt, dieses Ventil hat jedoch nur einen einzigen
Arbeitsanschluss und ist darüberhinaus
nicht als Teil einer Steuerblocksektion ausgeführt. Durch diesen einzigen
Arbeitsanschluss des Wegeventils ist der Druckverlust bei grossem
Volumenstrom gross, so dass eine grössere Nenngrösse verwendet
werden muss.
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Die
Steuerblocksektion für
einen derartigen Steuerblock ist mit einem stetig verstellbaren
Wegeventil ausgeführt,
dessen Ventilschieber Kolbenbunde hat, über deren Steuerkanten die
Verbindung zwischen den beiden Arbeitsanschlüssen und der Druckmittelquelle
oder der Druckmittelsenke einstellbar ist.
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Diese
Konstruktion ermöglicht
es, das Wegeventil mit geringer Axiallänge und somit äusserst kompakt
auszuführen,
so dass eine Integration in herkömmliche
Steuerblöcke
auf einfache Weise durchgeführt
werden kann.
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Der über den
Steuerblock angesteuerte Verbraucher kann einen Druckraum oder zwei
Druckräume
aufweisen, wobei dann jedem der Druckräume eine eigene erfindungsgemäße Steuerblocksektion zugeordnet
ist.
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Der
Steuerblock kann als LS- oder LUDV-Steuerblock ausgeführt sein.
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Bei
der erfindungsgemässen
Steuerblocksektion wird der Kolbenbund des Ventilschiebers in der
Mittelstellung vollständig
von dem genannten Gehäusesteg überdeckt.
Dieser Kolbenbund weist eine Steuerkante auf, über die die Verbindung zwischen einer
einem Arbeitsanschluß zugeordneten
Steuerkammer und einer dem Druckanschluß zugeordneten Drucksteuerkammer
einstellbar ist.
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Ein
zweiter Kolbenbund ist bei einem Ausführungsbeispiel mit zwei Steuerkanten
ausgeführt, um
die Verbindung zwischen einer weiteren Arbeitssteuerkammer und einer
mit einem Tankanschluß verbundenen
Tanksteuerkammer bzw. der Drucksteuerkammer und der weiteren Arbeitssteuerkammer
einzustellen. Der dritte Kolbenbund ist bei diesem Ausführungsbeispiel
ebenfalls mit einer Steuerkante versehen, um die Verbindung zwischen
der ersten Arbeitssteuerkammer und einer zweiten Tanksteuerkammer
einzustellen.
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Ein
zweiter Kolbenbund mit einer Steuerkante ausgeführt, über die die Verbindung zwischen
der weiteren Arbeitssteuerkammer und der Drucksteuerkammer eingestellt
wird. Der dritte Kolbenbund ist mit einer Steuerkante zum Einstellen
der Verbindung zwischen der letztgenannten Arbeitssteuerkammer und
einer weiteren Steuerkammer ausgeführt.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Ventilschieber mit drei benachbart zu den genannten Kolbenbunden
angeordneten Kolbenhälsen
ausgeführt.
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In
dem Fall, in dem die Steuerblocksektion als LS-Steuerblocksektion ausgeführt ist,
hat das Wegeventil eine LS-Steuerkammer, die über einen den Ventilschieber
durchsetzenden Kanal mit dem Lastdruck in einer der Arbeitssteuerkammern
beaufschlagbar ist.
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Dieser
Kanal mündet
bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
einerseits in einem in eine Arbeitssteuerkammer (54, 58)
bewegbaren Kolbenbundabschnitt.
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Bei
einer LS- oder LUDV-Steuerblocksektion wird es bevorzugt, wenn der
Ventilschieber mit einer LS- Steuerkante
ausgeführt
ist, über
die eine an die LS-Steuerkammer
angrenzende LS-Verbindungskammer in der Mittelstellung oder bei
Verschiebung des Ventilschiebers in einer Richtung mit einer benachbarten
Tanksteuerkammer verbindbar ist.
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Sonstige
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer
Unteransprüche.
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Im
folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein
stark vereinfachtes Schaltschema eines erfindungsgemäßen Steuerblocks
für einen Gabelstapler;
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2 eine
Schnittdarstellung eines Wegeventils des Steuerblocks aus 1;
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3 das
Wegeventil gemäß 2 in
unterschiedlichen Positionen;
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4 einen
Schnitt durch ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel eines Wegeventils
des Steuerblocks aus 1 und
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5 das
Wegeventil aus 4 in unterschiedlichen Schaltstellungen.
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1 zeigt
einen stark vereinfachtes Schaltbild eines LS-Steuerblocks 1 eines
Gabelstaplers. Der Grundaufbau eines derartigen Mobilsteuerblocks 1 ist
aus dem eingangs genannten Datenblättern RD 74 278/05.03 und RD
64 282/10.99 bekannt, so dass hier nur auf die zum Verständnis der
Erfindung wesentlichen Bauelemente eingegangen wird. Ein derartiger
LS-Steuerblock 1 hat einen Druckanschluß P, einen Tankanschluß T, einen
LS-Anschluß LS
sowie nicht dargestellte Steuerölanschlüsse und
externe LS-Anschlüsse.
Der Tankanschluß T
ist über
eine Tankleitung 2 mit einem Tank T und der Pumpenanschluß P ist über eine
Pumpenleitung 4 an den Druckanschluß einer Pumpe im vorliegenden
Fall einer Verstellpumpe 6 angeschlossen, der Pumpendruck
wird über
einen Pumpenregler 8 in Abhängigkeit vom höchsten Lastdruck
der angesteuerten Verbraucher so eingeregelt, dass er stets um ein
vorbestimmtes Δp über dem
höchsten
Lastdruck liegt. Dieser höchste
Lastdruck wird am LS-Anschluß abgegriffen
und zum Pumpenregler 8 geführt. Innerhalb des Steuerblocks 1 wird
dieser höchste
Lastdruck über
eine nicht dargestellte Wechselventilkaskade von den angesteuerten
Verbrauchern abgegriffen und liegt am LS-Anschluß an.
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Der
in Scheibenbauweise ausgeführte
Steuerblock 1 besteht im wesentlichen aus einem Eingangselement 10,
an dem die Anschlüsse
P, T, LS und die sonstigen Anschlüsse (externe LS-Anschlüsse) ausgebildet
sind und aus einer Vielzahl von Steuerblocksektionen 12, 14,
N sowie einem Endelement 16, an dem beispielsweise die
Steuerölversorgung (vorne
streichen), Druckabsicherungselemente, Filter sowie Anschlüsse zur
Versorgung weiterer Steuerblöcke
mit Steueröl
(sämtliche
Anschlüsse
nicht dargestellt) ausgebildet sein können. Jede der Wegeventil-
oder Steuerblocksektionen 12, 14, ... N ist einem
Verbraucher des Gabelstaplers zugeordnet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Sektion 12 zwei parallel geschalteten Plungerzylindern 18, 20 zum
Anheben einer Gabel des Gabelstaplers und die Sektion 14 beispielsweise
einer Neigeeinrichtung 22, bestehend aus zwei parallel
geschalteten Differentialzylinders für einen die Gabel tragenden
Hubmast des Gabelstaplers zugeordnet. Weitere Sektionen können beispielsweise
der hydraulischen Lenkung des Gabelstaplers oder optionalen Verbrauchern
zugeordnet sein. In der Praxis haben die Plungerzylinder 18, 20 einen
höheren
Druckmittelbedarf als die anderen Verbraucher (Lenkung, Neigeeinrichtung), wobei
beispielsweise der Druckmittelvolumenstrom zu den Plungerzylindern
180 l/min beträgt,
während
die anderen Verbraucher lediglich mit einem geringerem Druckmittelvolumenstrom
von beispielsweise 50 l/min versorgt werden müssen. Die im Folgenden näher beschriebene
Steuersektion 12 ist so ausgelegt, dass bei vergleichsweise
geringer Nenngröße des Steuerblocks
auch eine hinreichende Versorgung der Plungerzylinder 18, 20 gewährleistet ist.
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Jede
der Sektionen 12, 14, N zur Ansteuerung eines
Verbrauchers besteht bei einem LS-Steuerblock im wesentlichen aus
einem proportional verstellbaren Wegeventil 24, dem nicht
dargestellte Vorsteuerventile (Druckreduzierventile) zugeordnet
sind, um die Position eines Ventilschiebers des Wegeventils 24 zu
steuern. Der Druckmittelvolumenstrom über der bei einer Verstellung
der Ventilschieber der Wegeventile auf gesteuerten Zulaufmeßblenden
wird bei LS-Steuerblöcken 1 über eine
vorgeschaltete Individualdruckwaage 26 lastunabhängig konstant
gehalten. Ein Druckwaagenkolben wird durch eine Druckwaagenfeder 28 sowie
den Lastdruck am zugeordneten Verbraucher in Öffnungsrichtung und durch den Druck
vor der Zumessblende in Schließrichtung
beaufschlagt. Bei der Steuerblocksektion 14 liegt die Individualdruckwaage 26 in
einem Zulaufkanal 30, der einerseits an den Druckanschluß P dem
Eingangselement 10 und andererseits an einen Eingangsanschluß P des
Wegeventils angeschlossen ist. Ein Tankanschluß T des Wegeventils 24 ist über einen Ablaufkanal 32 mit
dem Tankanschluß T
des Eingangselements 10 verbunden. Das Wegeventil 24 der
Sektion 12 hat desweiteren zwei Arbeitsanschlüsse A, B,
die über
einen ersten Vorlaufkanal 34 und einen zweiten Vorlaufkanal 36 mit
den beiden Arbeitsanschlüssen
A, B der Sektion 12 verbunden sind. Diese beiden Arbeitsanschlüsse A, B
sind über eine
sich verzweigende Vorlaufleitung 38 mit den beiden Zylinderräumen 40, 42 der
Plungerzylinder 18, 20 verbunden. D.h., bei der
Steuerblocksektion 12 erfolgt die Druckmittelversorgung
der beiden parallel geschalteten Plungerzylinder 18, 20 über den
summierten, über
die Arbeitsanschlüsse
A, B der Sektion geführten
Druckmittelvolumenströme,
wobei die Druckmittelvolumenströme
ausserhalb der Sektion 12 zusammengeführt werden. In der Steuerblocksektion 12 sind
noch weitere hydraulische Bauelemente, beispielsweise Druckbegrenzungsventile
mit kombinierter Einspeisefunktion, Wechselventile zum Abgreifen
des höchsten
Lastdrucks, LS-Druckbegrenzungsventile, die vorgenannten Druckreduzierventile zur
Ansteuerung des Wegeventils 24 etc. angeordnet. Da diese
hydraulischen Einrichtungen zum Verständnis der Erfindung nichts
beitragen, kann auf deren Beschreibung und Darstellung verzichtet
werden.
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Wie
sich aus dem Schaltsymbol des in die Sektion 12 eingezeichneten
Wegeventils 24 ergibt, sind in seiner federvorgespannten
(Zentrierfeder nicht dargestellt) Mittelstellung die vier Anschlüsse P, T,
A, B abgesperrt (closed center). Bei Ansteuerung der nicht dargestellten
Druckreduzierventile kann der Ventilschieber in der Darstellung
gemäß 1 nach unten
(Stellung a) verschoben werden, so dass der Druckanschluß P des
Wegeventils 24 mit dessen beiden Arbeits- oder Ausgangsanschlüssen A,
B verbunden ist und der von der Verstellpumpe 6 geförderte Druckmittelvolumenstrom über die
Individualdruckwaage 28, das auf gesteuerte Wegeventil 24 und
die beiden Arbeitsanschlüsse
A, B der Sektion 12 zu den Zylinderräumen 40, 42 der
Plungerzylinder 18, 20 strömt, um diese auszufahren und
entsprechend die Gabel des Gabelstaplers anzuheben. Über den
Ventilschieber werden dabei praktisch zwei parallele Durchflußquerschnitte
mit jeweils einer Zulaufmeßblende 44, 46 auf
gesteuert, so dass das Druckmittel in zwei im wesentlichen gleich
große
Teilvolumenströme über die
beiden parallelen Vorlaufkanäle 34, 36 zum
zugeordneten Verbraucher (Plungerzylinder 18, 20)
strömt.
Durch diese Verdopplung des Vorlaufquerschnitts von den Meßblenden 44, 46 bis
zur Zusammenführung
der Vorlaufleitung 38 kann der hydraulische Widerstand
der Sektion 12 minimiert werden, so dass ein Steuerblock
mit vergleichsweise geringer Größe verwendbar
ist, die im Hinblick auf die kleineren Verbraucher (Neigeeinrichtung 22,
optionale Verbraucher) optimiert ist. Zum Absenken der Gabel wird
der Ventilschieber des stetig verstellbaren Wegeventils 24 nach
oben (Stellung b) verschoben, so dass der Druckanschluß P des
Wegeventils 24 abgesperrt ist und dessen Arbeitsanschlüssen A,
B über
den Ablaufkanal 32 mit dem Tankanschluß T verbunden sind, so dass
das Druckmittel aus den beiden Zylinderräumen 40, 42 zum
Tank T hin abströmen
kann und die Plungerzylinder 18, 20 durch das Gewicht
der Gabel und ggfs. der davon getragenen Last einfahren.
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Demzufolge
können
durch die erfindungsgemäße Wegeventilanordnung
beide Arbeitsanschlüsse
A, B der Sektion 12 je nach Stellung des Wegeventils 24 mit
der Druckmittelquelle oder der Druckmittelsenke verbunden werden,
so dass jeweils parallele Teilströme in Richtung zu den Plungerzylindern 18, 20 gefördert werden
oder von diesen ablaufen.
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Anhand
der Schnittdarstellung gemäß 2 wird
der Grundaufbau des stetig verstellbaren Wegeventils 24 erläutert. Dieses
hat einen Ventilschieber 48, der in einer Ventilbohrung 50 der
in Scheibenbauweise ausgeführten
Steuerblocksektion 12 geführt ist. Die Ventilbohrung 50 ist
in der Darstellung nach 2 von links nach rechts zu einer
mit dem Tankanschluß T
(die im Folgenden genannten Anschlußbezeichnungen beziehen sich
auf das Wegeventil 24) verbundenen Tanksteuerkammer 52,
einer mit dem Arbeitsanschluß B
verbundenen Arbeitssteuerkammer 54, einer mit dem Druckanschluß P verbundenen Drucksteuerkammer 56,
einer weiteren Arbeitssteuerkammer 58, einer weiteren Tanksteuerkammer 60, sowie
einer mit einem LS-Anschluß verbundenen LS-Steuerkammer 62 erweitert.
Beidseitig der LS-Steuerkammer 62 sind zwei LS-Verbindungskammern 64, 66 ausgebildet
sind. Eine derart aufgebauter Ventilbohrung 50 wird auch
beim eingangs genannten Stand der Technik gemäß dem Datenblatt RD 64 278
und RD 64 282 verwendet. Der innerhalb der Ventilbohrung geführte Ventilschieber 48 hat
zwei endseitige Stirnbunde 68, 70, zwischen denen
ein mittlerer Kolbenbund 72, ein zweiter Kolbenbund 74 sowie
ein links vom Kolbenbund 72 angeordneter dritter Kolbenbund 76 ausgebildet,
wobei die Kolbenbunde über
vier Kolbenhälse 78, 80, 82, 84 zueinander
beabstandet sind. Der zweite Kolbenbund 74 hat eine wesentlich
größere Axiallänge als
die beiden vom Kolbenhals 80 beabstandeten Kolbenbunde 76, 72.
An dem ebenfalls mit vergleichsweise großer Axiallänge ausgeführten Stirnbund (links in 2)
ist eine Ringnut 86 ausgebildet, über die in der dargestellten
Mittelposition des Ventilschiebers 48 die LS-Steuerkammer 62 mit
den beiden benachbarten LS-Verbindungskammern 64, 66 verbunden
ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der mittlere Kolbenbund 72 in der dargestellten Mittelstellung von
einem Gehäusesteg 88 zwischen
der Arbeitssteuerkammer 58 und der Drucksteuerkammer 56 überdeckt,
so dass die Drucksteuerkammer 56 mit vergleichsweise geringer
Axiallänge
ausgeführt
werden kann und somit das Wegeventil 24 relativ kurz baut.
Der Ventilschieber 48 wird von einem Kanal durchsetzt,
von dem in 2 nur die Mündungsbereiche 90, 92 sichtbar
sind. Demgemäß mündet der Kanal
in der Mittelstellung des Wegeventils 24 einerseits in
der LS-Steuerkammer 62 und andererseits im Kolbenbund 74 Bereich
eines Gehäusestegs 94 zwischen
der Arbeitssteuerkammer 58 und der Drucksteuerkammer 56.
Die dort angeordnete Kanalmündung 90 ist
somit vom Gehäusesteg 94 in
der Mittelstellung überdeckt.
An den Ringstirnflächen
des zweiten Kolbenbunds 74 sind zwei Steuerkanten 96, 98 ausgebildet.
An den beiden aufeinander zu weisenden Stirnflächen der beiden Kolbenbunde 72, 76 sind
zwei weitere Steuerkanten 98, 100 ausgebildet und
an der in 2 rechten Stirnfläche des
Stirnbunds 70 ist eine vierte Steuerkante 102 ausgebildet, über die
in der Mittelstellung die Druckmittelverbindung zwischen der benachbarten
Tanksteuerkammer 60 und der LS-Verbindungskammer 64 geöffnet ist. Wie
in dem Schaltsymbol des Wegeventils 24 in 1 dargestellt,
sind in der Mittelstellung durch die vorgenannten Steuerkanten 96, 98, 100 die
Anschlüsse
A, B, P und T des Wegeventils abgesperrt. Die Steuerkanten sind
jeweils mit Feinsteuerkerben ausgeführt.
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In 3 ist
das Wegeventil 24 in zwei Positionen a, b verstellt, wobei
in der oberen Position (a) die beiden Arbeitsanschlüsse A, B
des Wegeventils 24 mit dessen Druckanschluß P und
in der unteren Position (b) die beiden Arbeitsanschlüsse A, B
mit dem Tank oder Ablaufanschluß T
des Wegeventils 24 verbunden sind.
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In
der Darstellung gemäß 3 oben
ist der Ventilschieber 48 aus der in 2 dargestellten
Mittelstellung nach rechts verschoben. Dies erfolgt, in dem ein
durch den Stirnbund 70 begrenzter Steuerraum 104 über die
nicht gezeigten Vorsteuerventile (Druckreduzierventile) mit einem
Steuerdruck beaufschlagt wird, so dass der Ventilschieber 48 durch
den auf die Stirnfläche
des Stirnbunds 70 wirkenden Steuerdruck gegen die Kraft
einer ebenfalls nicht dargestellten Zentrierfederanordnung verschoben
wird. Durch diese Axialverschiebung in Abhängigkeit von der Höhe des Steuerdrucks
wird durch die Steuerkanten 98, 99 ein Öffnungsquerschnitt
zwischen der Drucksteuerkammer 56 und den beiden benachbarten
Arbeitssteuerkammern 58 und 54 auf gesteuert. D.h.,
durch die beiden Steuerkanten 98, 99 werden die
beiden in 1 angedeuteten Zulaufmeßblenden 44, 46 geöffnet und
somit der Druckmittelvolumenstrom zu den Plungerzylinder 18, 20 eingestellt.
Die beiden Tanksteuerkammern 52, 60 bleiben gegenüber den
jeweils benachbarten Arbeitssteuerkammern 54 bzw. 58 abgesperrt.
Die Verbindung der LS-Verbindungskammer 64 zur
Tanksteuerkammer 60 wird durch die Steuerkante 102 geschlossen.
Der in der Arbeitssteuerkammer 54 stromabwärts der
Zulaufmeßblende 46 anliegende
Lastdruck wird über
den Kanal mit den Kanalmündungen 90, 92 abgegriffen und
in die LS-Verbindungskammer 64 gemeldet,
die über
die Ringnut 86 mit der LS-Steuerkammer 62 verbunden
ist. Wie bereits erwähnt,
kann durch die parallel auf gesteuerten Zulaufmeßblenden 44, 46 und
die sich daran anschliessenden parallelen Druckmittelpfade der Druckabfall
im Vorlauf zu dem angeschlossenen Verbraucher gegenüber herkömmlichen
Lösungen
wesentlich verringert werden.
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In 3 unten
ist eine Position (b) des Wegeventils 24 dargestellt, in
der das Druckmittel von den Plungerzylinder 18, 20 zum
Tank T hin abströmt. Dazu
wird der Ventilschieber 48 aus der in 2 dargestellten
Mittelstellung nach links verschoben, in dem über die Vorsteuerung ein vom
rechten Stirnbund 68 begrenzten Steuerraum 106 mit
einem Steuerdruck beaufschlagt wird. Durch diese Axialverschiebung
nach links wird über
die Steuerkante 96 die Verbindung von der Arbeitssteuerkammer 54 zur Tanksteuerkammer 52 und über die
Steuerkante 100 die Verbindung zwischen der anderen Arbeitssteuerkammer 58 und
der weiteren Tanksteuerkammer 60 auf gesteuert, während die
Druckmittelverbindung zwischen der Drucksteuerkammer 56 und
den benachbarten Arbeitssteuerkammern 58, 54 durch
die Steuerkanten 98 bzw. 99 gesperrt ist. Der
Kanal mündet über die
Kanalmündung 92 in
der LS-Verbindungskammer 66, die über die Ringnut 86 mit
der LS-Steuerkammer 62 verbunden ist. Die in 3 rechts
gelegenen Bohrungen der Kanalmündung 90 ist
vom Gehäusesteg 94 überdeckt.
Der LS-Steuerraum 62 kann
in der dargestellten Position über
die Steuerkante 102 des linken Stirnbundes 70 und
die LS-Verbindungskammer 64 mit
der Tanksteuerkammer 60 des Wegeventils 24 verbunden
sein, so dass in der LS-Steuerkammer 62 der
Sektion 12 der Tankdruck anliegt.
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In 4 ist
ein Ausführungsbeispiel
mit einem abgewandelten Ventilschieber 48 dargestellt. Der
Aufbau der Ventilbohrung 50 ist im wesentlichen der Gleiche
wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel,
so dass einander entsprechende Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen
versehen werden und auf eine nochmalige Beschreibung zur Vermeidung
von Wiederholungen verzichtet wird.
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Bei
dem abgewandelten Ventilschieber 48 sind die beiden Steuerkanten 99, 100 an
einem einzigen, vergleichsweise langen mittleren Kolbenbund 108 ausgebildet.
Die Steuerkante 98 ist an einem vergleichsweise kurzen
weiteren Kolbenbund 110 ausgebildet und die Steuerkante 96 ist
bei diesem Ausführungsbeispiel
an dem rechten Stirnbund 68 ausebildet, der mit einer größeren Axiallänge als beim
vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
ausgeführt
ist. Der kurze Kolbenbund 110 ist dabei von einem Gehäusesteg 111 zwischen
der Drucksteuerkammer 56 und der Arbeitssteuerkammer 54 im
wesentlichen überdeckt.
Der andere Stirnbund 70 (links in 4) hat den
gleichen Aufbau wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Kanal zum Abgreifen
des Lastdrucks mündet
bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
mit seiner Kanalmündung 90 in
dem großen
mittleren Kolbenbund 108, die andere Kanalmündung 92 mündet wiederum im
Bereich der Ringnut 86. In der dargestellten Mittelposition
sind die Anschlüsse
A, P, B, T des Wegeventils abgesperrt, die LS-Steuerkammer 62 ist über die Ringnut 86 und
die Steuerkante 102 mit der Tanksteuerkammer 60 verbunden.
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Gemäß 5 unten,
wird zum Ausfahren der Plungerzylinder 18, 20 der
Ventilschieber 48 durch Beaufschlagen des rechten Steuerraums 106 mit
einem Steuerdruck aus der in 4 dargestellten Mittelposition
nach links Position (a) verschoben, so dass der vergleichsweise
kurze weitere Kolbenbund 110 vollständig in der Drucksteuerkammer 56 aufgenommen
ist, deren Axiallänge
größer als
diejenige des weiteren Kolbenbunds 110 ist. D.h., über die Steuerkante 98 wird
bei der Axialverschiebung des Ventilschiebers 48 die Druckmittelverbindung
von der Drucksteuerkammer 56 zur Arbeitssteuerkammer 54 und über die
Steuerkante 99 des Kolbenbunds 108 die Drucksteuerkammer 56 mit
der weiteren Arbeitssteuerkammer 58 auf gesteuert und entsprechend die
beiden Zulaufmeßblenden 44, 46 geöffnet. Die Verbindung
der beiden Tanksteuerkammern 52, 60 zu den benachbarten
Arbeitssteuerkammern 54, 58 bleibt abgesperrt.
Der Lastdruck stromabwärts
der Zulaufmeßblende 44 wird über den
Kanal mit den Kanalmündungen 90, 92 und
die Ringnut 86 in die LS-Steuerkammer 62 gemeldet.
Wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
werden zwei Druckmittelvolumenströme über das Wegeventil 24 und
die Arbeitsanschlüsse
A, B der Sektion 12 in Richtung zu den Plungerzylindern 18, 20 gefördert, um
diese auszufahren. Zum Einfahren der Plungerzylinder 18, 20 wird
der Ventilschieber 48 gemäß 5 oben aus
seiner in 4 dargestellten Mittelposition
durch Beaufschlagen des linken Steuerraums 4 mit einem
Steuerdruck nach rechts Position (b) verschoben, so dass über die
Steuerkante 96 ein Ablaufquerschnitt von der Arbeitssteuerkammer 54 zur
Tanksteuerkammer 52 und über die Steuerkante 100 des
Kolbenbunds 108 ein Ablaufquerschnitt von der weiteren
Arbeitssteuerkammer 58 zur Tanksteuerkammer 102 aufgesteuert
ist. Die Verbindung zwischen der Drucksteuerkammer 56 und
den beiden benachbarten Steuerkammern 54, 56 ist
abgesperrt. Bei der in 5 dargestellten Variante ist
die LS-Steuerkammer 62 nicht über die LS-Verbindungskammer 64 mit
der Tanksteuerkammer 102 verbunden. Prinzipiell könnte der
Stirnbund 70 auch so ausgebildet sein, dass in den Positionen
des Wegeventilschiebers 24 in den an das Druckmittel von
den Plungerzylinder 18, 20 abläuft, die LS-Steuerkammer 62 mit
dem Tank verbunden ist. In der in 5 oben dargestellten
Position des Ventilschiebers 48 strömt das Druckmittel von den
beiden Zylinderräumen 40, 42 der
Plungerzylinder 18, 20 zum Tank T des Hydrauliksystems
ab, wobei der Druckmittelvolumenstrom durch die auf gesteuerten
Ablaufquerschnitte bestimmt ist, bei dem in den 4 und 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind lediglich drei Kolbenhälse 78, 112 und 114 erforderlich,
so dass die Herstellung des in 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
etwas einfacher als beim eingangs beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist.
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Prinzipiell
könnte
man die beiden Steuerkanten 96, 98 auch an einem
einzigen Kolbenbund 110 mit größerer Axiallänge ausbilden
und dann entsprechend die Steuerkanten 99 und 100 an
zwei getrennten Kolbenbunden vorsehen. In diesem Fall müßten jedoch
geeignete LS-Kanäle
oder Nuten, Bohrungen vorgesehen werden, um in der Mittelstellung
und ggfs. in der Ablaufposition (Arbeitsanschlüsse A, B des Wegeventils mit
dem Tankanschluß T
verbunden) die LS-Steuerkammer 62 oder zumindest die LS-Verbindungskammer 64 mit
dem Tank T zu verbinden.
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Bei
den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen
wird über
die Steuerblocksektion 12 ein einfachwirkender Verbraucher
(Plungerzylinder 18, 20) angesteuert. Prinzipiell
ist auch die Ansteuerung doppeltwirkender Verbraucher möglich, wobei
dann jedem Druckraum des Verbrauchers eine Steuerblocksektion 12 mit
dem vorbeschriebenen Aufbau zugeordnet ist.
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Offenbart
sind ein Steuerblock zur Druckmittelversorgung zumindest eines Verbrauchers
mit großem
Druckmittelbedarf und zumindest eines kleineren Verbrauchers und
eine für
einen derartigen Steuerblock geeignete Steuerblocksektion, über die
der größere der
Verbraucher mit Druckmittel versorgbar ist. Diese Steuerblocksektion
hat zwei Arbeitsanschlüsse,
die beide mit dem Druckraum verbindbar sind, so dass Druckmittel über zwei
parallele Druckmittelströmungspfade
in Richtung zum Verbraucher strömt.
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- 1
- Steuerblock
- 2
- Tankleitung
- 4
- Pumpenleitung
- 6
- Verstellpumpe
- 8
- Pumpenregler
- 10
- Eingangselement
- 12
- Steuerblocksektion
- 14
- Steuerblocksektion
- 16
- Endelement
- 18
- Plungerzylinder
- 20
- Plungerzylinder
- 22
- Neigeeinrichtung
- 24
- Wegeventil
- 26
- Individualdruckwaage
- 28
- Druckwaagenfeder
- 30
- Zulaufkanal
- 32
- Ablaufkanal
- 34
- Vorlaufkanal
- 36
- Vorlaufkanal
- 38
- Vorlaufleitung
- 40
- Zylinderraum
- 42
- Zylinderraum
- 44
- Zulaufmessblende
- 46
- Zulaufmessblende
- 48
- Ventilschieber
- 50
- Ventilbohrung
- 52
- Tanksteuerkammer
- 54
- Arbeitssteuerkammer
- 56
- Drucksteuerkammer
- 58
- Arbeitssteuerkammer
- 60
- Tanksteuerkammer
- 62
- LS-Steuerkammer
- 64
- LS-Verbindungskammer
- 66
- LS-Verbindungskammer
- 68
- Stirnbund
- 70
- Stirnbund
- 72
- mittlerer
Kolbenbund
- 74
- zweiter
Kolbenbund
- 76
- dritter
Kolbenbund
- 78
- Kolbenhals
- 80
- Kolbenhals
- 82
- Kolbenhals
- 84
- Kolbenhals
- 86
- Ringnut
- 88
- Gehäusesteg
- 90
- Kanalmündung
- 92
- Kanalmündung
- 94
- Gehäusesteg
- 96
- Steuerkante
- 98
- Steuerkante
- 99
- Steuerkante
- 100
- Steuerkante
- 102
- Steuerkante
- 104
- Steuerraum
- 106
- Steuerraum
- 108
- Kolbenbund
- 110
- weiterer
Kolbenbund
- 111
- Gehäusesteg