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Selbsttätiger Steuerschieber zur Steuerung von Druckmittel in hydraulischen
Systemen mit bevorrechtigten und nicht bevorrechtigten Verbrauchern Die Erfindung
bezieht sich auf einen selbsttätigen Steuerschieber mit einem durch das ankommende
Druckmittel gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren Kolben, der eine Drosselstelle
enthält, die eine Verbindung zwischen dem ankommenden Druckmittel und einem bevorrechtigten
Verbraucher herstellt, bis eine bestimmte Durchflußmenge überschritten wird, worauf
der Kolben so weit verschoben wird, daß ein nicht bevorrechtigter Verbraucher Druckmittel
zugeführt bekommt, während die Druckmittelmenge des bevorrechtigten Verbrauchers
zumindest verringert wird.
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Steuerschieber vorgenannter Gattung finden in verschiedenartigen Druckmittelanlagen
Verwendung. Sie werden insbesondere in Hydraulikanlagen für Kraftfahrzeuge, vor
allem solchen von Ackerschleppern, verwandt. Hierbei dienen sie zur Verteilung von
Druckmittel zwischen zwei Zweigsystemen. Solche Zweigsysteme sind bei der Hydraulikanlage
eines Ackerschleppers beispielsweise das Zweigsystem des hydraulischen Krafthebers
und das weitere Zweigsystem der hydraulischen Hilfskraftlenkung. Das Zweigsystem
der Hilfskraftlenkung steht mit der der Versorgung des gesamten hydraulischen Systems
dienenden Pumpe ohne Vorschaltung des hydraulischen Kraftheberzweigsystems in Verbindung,
so daß die Versorgung des hydraulischen Zweigsystems der Hilfskraftlenkung nicht
unterbrochen werden kann. Das hydraulische Zweigsystem der Hilfskraftlenkung wird
somit gegenüber dem hydraulischen Zweigsystem der Kraftheberanlage bevorrechtigt
und das des hydraulischen Krafthebers zweitrangig mit Druckmittel versorgt. Nachteilig
bei der Anwendung der bekannten Steuerschieber ist, daß in dem Fall, wo das Steuerventil
des bevorrechtigten Verbrauchers oder dieser selbst Druckmittelmenge ohne gleichzeitigen
Druckaufbau entnimmt. das über den Auslaß für den bevorrechtigten Verbraucher Druckmittel
ohne Verbrauch an Arbeit in den Druckmittelbehälter abströmt. Wird bei einem solchen
Abströmvorgang von dem zwe-trangigen Verbraucher ein Druck aufrechterhalten, was
fast immer bei einem hydraulischen Kraftheberzweigsystem der Fall ist, so erfährt
das abströmende Druckmittel eine unzulässig hohe Erwärmung unter Schaumbildung beim
Durchströmen durch die Drossel des Kolbens des Steuerschiebers. Die hohe Erwärmung
und Schaumbildung verursacht wiederum eine vorzeitige Alterung des Druckmittels,
vor allem dann, wenn normales Schmieröl als solches verwandt wird, und verschlechtert
somit den Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Pumpe.
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Der gleiche Fall liegt beispielsweise bei der Hydraulikanlage eines
Schleppers mit eingebautem Steuerventil der in Rede stehenden Gattung dann vor,
wenn der Schlepper zu Pflugarbeiten eingesetzt ist. Bei Pflugarbeiten ist die Vorderachslast
des Schleppers infolge der Zugkraft derart vermindert, daß eine Lenkung des Schleppers
mit Hilfskraftlenkung nicht erforderlich ist, jedoch benötigt das hydraulische Zweigsystem
des Krafthebers zwecks Ausführung schneller Regelbefehle große Mengen an Druckmittel.
Da das hydraulische Zweigsystem des Krafthebers jedoch zweitrangig versorgt wird,
erhält es nur die vom Kolben des Steuerschiebers abgesteuerte überschüssige Druckmittelmenge.
Es liegt somit bei Verwendung eines Steuerschiebers der in Rede stehenden Art der
weitere Nachteil vor, daß die Pumpe entsprechend groß bemessen sein muß, damit selbst
bei größtem Verbrauch des bevorrechtigten Verbrauchers der zweitrangige Verbraucher
noch ausreichend mit Druckmittel versorgt wird. Dieser Fall liegt gleichfalls vor,
wenn an Stelle des Hubzylinders des Krafthebers der Hubzylinder eines zusätzlichen
Ladegerätes oder Schwenkschauflers mit Druckmittel bei einem Schlepper versorgt
werden muß und dabei die Hilfskraftlenkung nicht benötigt wird.
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Ferner muß bei Anwendung eines Steuerschiebers der in Rede stehenden
Art die Pumpe dauernd gegen den höchsten Druck irgendeines angeschlossenen Verbrauchers
fördern, selbst wenn dieser nur eine kleine Druckmittelmenge benötigt. Schließlich
weisen die bekanntgewordenen Steuerschieber auch noch den Nachteil auf, daß bei
Ausfall des bevorrechtigten Verbrauchers oder seines Steuerventils infolge Leckage
ein Betrieb des zweitrangigen Verbrauchers nicht mehr sichergestellt ist.
Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung"bei einem Steuerschieber
der in Rede stehenden Art die für seine Anwendungsfälle vorhandenen Nachteile zu
beheben und es bei seiner Anwendung in hydraulischen Zweigsystemen zu ermöglichen,
die von bevorrechtigten Verbrauchern benötigte Menge `an, D@uclpmittel diesen selbst
oder bei Nichtbedarf den im Haüpfzweig zusammengeschlossenen, nicht' bevorrechtigten
Verbrauchern - zuzuführen, so daß die, Pumpe, wesentlich entlastet ist.
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Die Lösung der Aufgabe besteht bei einem Steuerschieber der vorausgesetzten
Gattung darin, daß dessen Kolben durch einen an sich bekannten Handantrieb so weit
verschiebbar und verriegelbar ist, daß die Leitung zum bevorrechtigten Verbraucher
ganz abgesperrt und die Leitung zum nicht bevorrechtigten Verbraucher ganz geöffnet
:ist.
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Ein baulich und konstruktiv nicht aufwendiger Steuerschieber" ergibt
sich,., wenn der Handantrieb über einen an sich bekannten Exzenter erfolgt.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
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A b b. 1 zeigt einen waagerechten Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Steuerschieber; A b b: 2 zeigt den -gleichen Steuerschieber .in einer anderen Stellung;
A b b. 3 zeigt einen senkrechten Längsschnitt nach der Linie 1-I des Steuerschiebers
nach A b b. 1.
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Bei dem Steuerschieber nach den Abbildungen erfolgt der Zufluß des
Drackrnittels von der nicht dargestellten Pumpe über die Zuflußbohrung 1 im Zylinder
2 des Steuerschiebers, der eine vordere, mit den nicht bevorrechtigten Verbrauchern
in Verbindung stehende Abströmbohrung 3 und eine hintere, mindestens mit einem bevorrechtigten
Verbraucher in Verbindung''steheüde Abströinbohrung 4 aufweist. Im Zylinder 2 befir<det
sich ein. mit einer zentralen Drosselbohrung $ versehener.' Kolben 6, der
unter Einwirkung' einer Feder 7 steht, die sich mit einem Ende auf der Veischlußfläche
8 des Zylinders und mit ihrem ar;deiren `Ende' auf dem Boden des Kolbens
6 abstützt. Der Kolben 6 überdeckt in der gezeigten Betriebsstellung teilweise mit
seiner Stirnfläche 10 die Abströmtmlrnng 3 und mit seiner hinteren Stirnfläche 1l
die Abströmbohrung 4. Quer zum Steuerschieber 6 ist im Zylinder 2 hinter
der Zuflußbohrung 1 ' ein_ e ' Exzenterwelle 12 in einer Bohrung 12 a gelagert;
die innerhalb des Zylinders 2 eine in der Betriebsstellung den Kolben
6 teilweise umgreifende Aussparung 13 aufweist. Die Exzenterwelle
2, die mittels je eines Dichtringes 14 beiderseits nach außen abgedichtet
ist, weist außerhalb einen Handhebel 15 auf, mittels dessen ein Drehen der Exzenterwelle
und damit ein Abstellen des `Kolbenschiebers 6 entgegen der Einwirkung der Feder
7 bei gleichzeitiger Absperrung der Abströmbohrung 4 erfolgt. Die Wirkungsweise
des Steuerschiebers ist folgende: Fließt in der gezeigten Stellung nach A b b. 1
über die Zuflußbohrung 1 in den Zylinder 2 Druckmittel zu, so baut sich auf der
Stirnfläche 10 des Kolbens 6 bei gleichzeitigem Durchfluß von Druckmittel
durch die Drosselbohrung 5 ein Druck auf, und der Kolben stellt sich entsprechend
dem sich zwischen Druckkraft und Federkraft bildenden Gleichgewicht ein. Hierbei
ist der auf der Kolbenfläche 10 wirkende Druck und damit die Stellung des
Kolbens 6 abhängig von der in den beiden Abströmleitungen jeweils abströmenden Menge
des Druckmittels. Liegt nun der Fall vor, daß einer der nicht bevorrechtigten Verbraucher,
z. B. der Hubzylinder eines Krafthebers oder der eines Ladegerätes, eine große Menge
Druckmittel zur schnelleren Betätigung benötigt, wogegen der bevorrechtigte Verbraucher,
z. B. die hydraulische Hilfskraftlenkung, nicht in Betrieb zu sein braucht, so besteht
für das Bedienungspersonal die Möglichkeit, mittels des Handhebels 15 über die Exzenterwelle
12 den Kolben 6 entgegen der Wirkung der Feder 7 nach rechts zu verlagern, bis der
bevorrechtigte Verbraucher abgeschaltet ist und die gesamte Menge des Druckmittels
über die Abströmbohrung 3 dem nicht bevorrechtigten Verbraucher zufließen kann.