DE1426584B2 - Steuereinrichtung für einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder - Google Patents

Description

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des Kolbens 1 wirkt mit einem Ventilsitz 3 zusam- 16 miteinander in Verbindung stehen. Der Kanal 20 men, über den ein Einlaß 4 und ein Auslaß 5 mit- ist mit einem Längskanal· 22 im Gehäuse 15 vereinander in Verbindung stehen. Der Ventilkolben 1 bunden, der über eine Leitung 23 an den Druckist mit einer längsgerichteten, engen Bohrung 6 mittelbehälter 11 der Steuereinrichtung angeschlossen versehen, die zwischen dem Einlaß 4 und der Boh- 5 ist. Die Verschiebung des Kolbens 16 erfolgt gegen rung 2 hinter dem rückwärtigen Ende des Kolbens 1 die Wirkung einer Feder 24, welche, wenn der KoI-eine Bypaßleitung vermittelt. An ihrem hinteren ben nach Verschiebung gelöst wird, diesen in die Ende ist die Bohrung 2 mit einer Steueröffnung 7 neutrale Mittelstellung zurückführt,
ausgestattet, die mit einer Steuerleitung in Verbin- Der mittlere Ringkanal 20' ist über eine Leitung 25 dung ist, die ihrerseits zu einem später noch zu io mit der eine Ausströmung des Druckmittels ermögbeschreibenden Steuerventil führt. Der Ventilkol- lichende Steueröffnung 7 eines Ventilteils Va 1 einer ben 1 ist der Wirkung einer schwachen Verschluß- Druckentlastungsventileinrichtung Va verbunden, feder 8 unterworfen. Der Kolben ist so bemessen, welche eine Bypaßleitung 26' steuert. Die Bypaßdaß die Druckfläche an seinem rückwärtigen Ende, leitung 26' verläuft als Abzweigung vor einem in die die.der Steueröffnung 7 gegenüber liegt, etwas größer 15 Hauptleitung 26 eingeschalteten Rückströmventil 30 als die Druckfläche am vorderen Ende ist, die mit zwischen dieser Hauptleitung und einer Rückleitung dem Ventilsitz 3 zusammenwirkt. Zu dieser etwas 27 zum Druckmittelbehälter 11. Die Druckentlagrößeren Druckfläche kommt noch die Wirkung der stungsventileinrichtung Va, die auch als Startventil schwachen Feder 8 hinzu. bezeichnet werden kann, wird im folgenden lediglich

Das Ventil arbeitet in folgender Weise: Wenn die 20 noch als Ventil Va bezeichnet. Weiterhin besteht die mit'der Steueröffnung 7 verbundene Steuerleitung Steuereinrichtung aus vier gesteuerten Ventilen in offen ist, verschiebt ein dem Einlaß 4 zugeleitetes den Druckhauptleitungen, nämlich zwei ZulSüfven-Druckmedium den Kolben 1 nach rückwärts und tilen Vb und Vd und zwei Rücklaufveotilen Ve und fließt frei zum Auslaß 5. Wenn jedoch die erwähnte Vc. Die Rücklaufventile Vc und Ve sind mit ihren Steuerleitung geschlossen und der Auslaß durch die 25 Auslässen 5 über eine Leitung 27 an den Drucköffnung? abgesperrt ist, trifft das in den Einlaß 4 mittelbehälter 11 angeschlossen, während die Auseinströmende Druckmedium auf einen leichten Ge- lasse der Zulaufventile Vb und Vd über Druckhauptgendruck, der vorder Feder 8 herrührt, so daß das leitungen 28, 29 mit dem rechten bzw. linken Ende Druckmedium selbst kurzzeitig durch die Bohrung 6 des Arbeitszylinders A verbunden sind. Die Druckzum gegenüberliegenden oder rückwärtigen Ende 3° hauptleitung 28 besitzt eine Verbindung 28' zum des Ventilkolbens 1 fließt und dort einen entspre- Einlaß 4 des Rücklaufventils Ve, während die Druckchenden Druck errichtet. Da jedoch dieses Ende des hauptleitung 29 eine Verbindung 29' zum Einlaß 4 Ventilkolbens, wie erwähnt, eine geringfügig größere des Rücklaufventils Vc aufweist. Die Einlasse der Druckfläche besitzt, steigert ein entsprechender Zulaufventile Vd und Vb sind mit der von der Pumpe Druck an diesem Ende den Widerstand gegen ein 35 12 ausgehenden Hauptleitung 26 über das schon öffnen des Ventils. Mit anderen Worten: Bei abge- erwähnte Rückstromventil 30 verbunden,
sperrter Steueröffnung 7 bildet das durch die Boh- Sämtliche erwähnten Ventile werden mit Hilfe rung 6 eingeströmte Druckmedium am hinteren Ende der Bohrung 6 in ihrem Ventilkolben 1 gesteuert, wie des' Ventilkolbens 1 einen Gegendruck aus, der weiter vorn schon mit Bezug auf den Ventilaufbau stärker als der Druck am vorderen Ende ist, und 40 erläutert. Bei dem Zulaufventil Vb und dem Rückzwar entsprechend dem Unterschied der Druckflächen laufventil Vc sind die Steueröffnungen 7 über eine und der Kraft der Feder 8. Auf diese Weise erzeugt Steuerleitung 32 mit dem rechten ringförmigen Kadas Ventil selbst automatisch und sehr rasch den- nal 19 des Steuerventils 14 verbunden, die entsprejenigen Druck, den es zu seiner Steuerung benötigt. chenden Steueröffnungen 7 des Zulaufventils Vd und Ein Ventil des beschriebenen Aufbaus ist in der 45 des Rücklaufventils Ve sind über eine Steuerleitung Lage, ausgehend von seiner Offenstellung im Verlauf 31 mit dem linken ringförmigen Kanal 18 verbunden, einiger Zehntel Sekunden denjenigen Steuerdruck Weitere Einzelheiten im Aufbau der Steuereinrichzu entwickeln, der zur Bewegung in die Schließstel- tung werden im folgenden im Zusammenhang mit lung erforderlich ist. der Beschreibung der Betriebsweise erläutert.

In F i g. 1 ist nun schematisch eine Steuereinrich- 50 Befindet sich der Kolben des Steuerventils 14 in

tung für einen hydraulischen Arbeitszylinder/! mit seiner Mittelstellung (Neutralstellung), dann steht

Druckkolben B dargestellt. Ein Druckmedium, vor- die Steuerleitung 25 mit dem Druckmittelbehälter 11

zugsweise öl, wird, ausgehend von einem Druck- in Verbindung, so daß sich im Ventil Va, das heißt,

mittelbehälter 11, mit Hilfe einer durch einen Motor der Druckentlastungsventileinrichtung, kein Steuer-

13 angetriebenen Pumpe 12 zugeführt. 55 druck einstellen kann, gleichzeitig sind auf Grund

Ein Steuerventil 14 liefert den Steuerdruck für der Stellung des Steuerventils 14 die Steuerleitungen

die jeweiligen oben schon beschriebenen und in ihrer 31 und 32 an dem linken und rechten Kanal 18 und

Anordnung noch zu erläuternden Ventile. Das 19 geschlossen.

Steuerventil 14 umfaßt ein Ventilgehäuse 15 mit Unter diesen Bedingungen arbeitet die Pumpe einer Bohrung 15', in welcher ein Kolben 16 gleitend 60 ohne Drückaufbau in der Hauptleitung 26, da das gelagert ist. Die Bewegung des Kolbens erfolgt über Druckmittel durch das Ventil Va in Bypaßschaltung einen Betätigungshebel 17. Der Kolben 16 steuert zum Druckmittelbehälter 11 zurückfließt,
vier ringförmige Kanäle in der Bohrung 15'. Von Wird der Kolben 16 des Steuerventils 14 etwas nach diesen Kanälen werden im folgenden einer als linker links verschoben, dann wird die zu dem Zulaufventil Kanal 18, einer als rechter Kanal 19 und zwei als 65 Vb und dem Rücklaufventil Vc führende Steuermittlere Kanäle 20 und 20' bezeichnet, wobei die leitung 32 geöffnet, so daß das Druckmittel, das aus letzteren in der Mittel- oder Außerbetriebsstellung der Druckhauptleitung 29 durch die Bohrung 7 des des Kolbens über eine ringförmige Nut 21 im Kolben Rücklaufventils Vc nunmehr fließen kann, über ein

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Sperrventil 39 in der Steuerleitung 32 abgeleitet und herrscht. Die Bohrung 6 führt bei diesem Ventilauf -

zusammen mit dem Druckmittel; das aus der Boh- bau aus der Kammer 34 zum rückwärtigen Ende des

rung 7 des Zulaufventils Vb kommt, zum Druck- Ventilkolbens 1.

mittelbehälter 11 zurückgeführt wird. Auf diese Der Aufbau des Zulaufventils Vb entspricht dem

Weise sind Zulaufventil Vb und Rücklaufventil Vc 5 des Zulaufventils Vd mit der Ausnahme, daß der

ohne Steuerdruck und können ohne Gegendruck ge- Einlaß 35 zur Kammer 34 mit der Druckhauptleitung

öffnet werden; sie befinden sich also in einem Zu- 28 verbunden ist.

stand, der einen freien Druckmitteldurchfluß zuläßt. Im folgenden wird weiter auf die Wirkungsweise Befindet sich der Kolben 16 des Steuerventils 14 in der Steuereinrichtung eingegangen. Wie schon erdieser Stellung, dann ist der Kanal 18, der über die io wähnt, herrscht in den Leitungen 26 und 28 Arbeits-Steuerleitung 31 mit den Steueröffnungen 7 des Zu- druck; über die Einlasse 37 und 35 sowie die Ablaufventils Vd und des Rücklaufventils Ve verbunden Sperrventile 37' und 35' wird der Kammer 35 des ist, geschlossen, so daß aus diesen Steueröffnungen Ventils Vd unter Druck stehendes Druckmittel als kein Druckmitteldurchfluß erfolgen kann. Diese Steuermedium zugeführt, dabei verhindert das AbVentile befinden sich daher in Schließstellung und 15 sperrventil 35' des Zulaufventils Vd, daß das Druckerhalten den vollen Steuerdruck. Bei dieser ange- mittel aus der Kammer 34 des Ventils über die gebenen Stellung des Kolbens 16 ist jedoch die Druckhauptleitung 29, die ihrerseits über das offene Steuerleitung 25 vom mittleren Kanal 20' des Steuer- Rücklaufventil Vc mit dem Druckmittelbehälter 11 ventils 14 noch offen und dem Ventilteil Va 1 des in Verbindung steht, verloren geht. Aus der Kammer Ventils Va wird kein Steuerdruck zugeführt. ao 34 des Ventils Vd wird über die Bohrung 6 diesem

Wird der Kolben 16 in seine linke Endstellung Ventil im übrigen maximaler Steuerdruck zugeleitet, verschoben, dann ist die Steuerleitung 32 weiterhin da in der Steuerleitung 31 ein Absperrventil 38_§in-._ offen und die Steuerleitung 31 immer noch geschlos- geschaltet ist,- das jeden weiteren Druckmittelfluß in sen, es wird nun jedoch die Steuerleitung 25 zum dieser Steuerleitung absperrt. In ähnlicher^Weise ist Ventilteil Va 1 ebenfalls gesperrt, so daß durch die 25 der Steuerleitung 32 das schon erwähnte Sperrventil Bohrung 6 des Ventilteils Va 1 fließendes Druck- 39 zugeordnet. Das Zulaufventil Vd steht infolgemittel nicht durch dessen Steueröffnung 7 abströmen dessen endgültig in Schließstellung und kann ungekann. Der Ventilteil Va 1 schließt daher auf Grund achtet des herrschenden Druckmitteldrucks ohne des in seinem hinteren Teil ansteigenden und sich Betätigung nicht geöffnet werden,
auf die Bohrung 6 auswirkenden Steuerdrucks, so 30 Gleichzeitig fließt Druckmittel als Steuermedium daß der Druckmitteldurchfluß von der Hauptleitung durch die Bohrung 6 des Zulaufventils Vb und die 26 durch die Leitung 26' und über die Rückfluß- Steuerleitung 32 zum Druckmittelbehälter 11, so daß leitung 27 zum Druckmittelbehälter 11 verhindert das Zulaufventil Vb ungeachtet des Drucks weiter wird. Das von der Pumpe 12 geförderte Druckmittel geöffnet bleibt. Die Verzweigungsleitung 29' der fließt nunmehr durch das Rückstromventil 30 und 35 Druckhauptleitung 29 steht in freier Verbindung mit die Hauptleitung 26, durch das Zulaufventil Vb we- dem Druckmittelbehälter 11 und es erfolgt lediglich gen der noch immer geöffneten Steuerleitung 32 und eine unbedeutende Strömung an Druckmittel durch gelangt über die Druckhauptleitung 28 auf die rechte die Bohrung 6 dieses Rücklaufventils Vc zum Druck-Seite des Arbeitszylinders A. Bei Verschiebung des mittelbehälter 11, da dessen Steueröffnung 7 Kolben* B in Richtung auf das linke Ende des 40 über das Sperrventil 39 und die geöffnete Steuerlei-Arbeitszylinders A wird öl aus dieser Zylinderseite tung 32 mit dem Druckmittelbehälter 11 in Verbinüber die Druckhauptleitung 29 ausgestoßen und fließt dung steht.

über die Verzweigungsleitung 29' zum Rücklauf- Um in diesem Zusammenhang sicher zu stellen,

ventil Vc, dessen Steueröffnung 7 mit der offenen daß nur ein Minimum an steuerndem Druckmittel

Steuerleitung 32 verbunden ist und von dort dann 45 von der Druckseite des Arbeitszylinders über die

über die Leitung 27 direkt zum Druckmittelbehäl- Zulaufventile Vb oder Vd während der Betätigung

ter 11. der Steuereinrichtung verloren geht, sind diese Ven-

Bei dieser Arbeitsweise des Arbeitszylinders A tile weiterhin noch mit zweckmäßigen Vorkehrungen

herrscht in den zum Arbeitszylinder A führenden ausgerüstet. Bei dem dargestellten Ausführungsbei-

Leitungen 26 und 28 maximaler Arbeitsdruck. 5° spiel ist eine Kugel 40 vorgesehen, die am rückwärti-

Bevor auf den weiteren Betriebsablauf der Steuer- gen Ende der Bohrung 2 jedes Zulaufventils Vb einrichtung eingegangen wird, sei zunächst kurz Auf- und Vc angeordnet ist. Die Kugel besitzt einen bau und Wirkungsweise der Zulaufventile Vd und Vb kleineren Durchmesser als die Bohrung 2 und liegt erläutert, hierzu wird auch auf die Detaildarstellung an getrennten Vorsprüngen 41 an, so daß sie als der F i g. 4 verwiesen. Der Ventilkolben 1 der Zu- 55 Widerlager für die Ventilfeder 8 dient und gleichlaufventile Vb und Vd ist an seinem Vorderende mit zeitig einen freien Durchgang des steuernden Druckeiner Kammer 34 versehen, die zwei axiale Einlasse mittels zuläßt. Dabei ist das hülsenförmige rück-35 und 37 besitzt und wobei der Einlaß 35 über einen wärtige Ende des Ventilkolbens 1 als Sitz ausgebildet radialen Kanal 36 mit dem Auslaß 5 und damit mit und wirkt mit der Kugel 40 in der Weise zusammen, der Druckhauptleitung 29 verbunden ist, während 60 daß bei Rückwärtsverschieben des Kolbens während der Einlaß 37 mit dem Einlaß 4 und somit mit der des Öffnungsvorgangs sein rückwärtiges Ende sich Leitung 26 verbunden ist (diese Erläuterungen be- gegen die Kugel anlegt und einen Verschluß beziehen sich speziell auf das Zulaufventil Vd). Die wirkt, so daß ein Verlust an steuerndem Druckmittel Einlasse 35 und 37 sind jeweils mit Absperrventilen über die Steuerleitung 32 vermieden wird,
in Form von Kugeln 35' bzw. 37' versehen, zwischen 65 Ist daher ein solches Ventil geschlossen, dann denen eine Druckfeder 38 gespannt ist, so daß die kann das steuernde Druckmittel durch die Bohrung 6 Kammer 34 ständig Steuerdruck unterworfen ist, ohne weiteres zu den entsprechenden Steuerleitungen wenn in den Leitungen 26 und 29 Arbeitsdruck 31 und 32 fließen, was im übrigen auch während

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eines »feinfühligen Arbeitens« der Fall ist, das heißt, wenn mehr oder weniger Steuerdruck beibehalten ist, beispielsweise während des Anhebens einer Last mit dem Arbeitszylinder, das heißt, wenn diese Zulaufventile Vb und Vd nicht vollständig geschlossen und nicht vollständig geöffnet sind. Wird jedoch mittels des Steuerventils 14 dem steuernden Druckmittel über die Steuerleitung 31 und 32 freier Durchfluß gegeben, dann verschiebt der auf die Ventilkolben einwirkende Arbeitsdruck diesen mit der fraglichen offenen Steuerleitung jeweils in Verbindung stehenden Ventilkolben gänzlich nach rückwärts in Schließstellung mit der Kugel 40, so daß der Durchfluß des steuernden Druckmittels verhindert ist und der Druck im hülsenförmigen Ende des Ventilkolbens gleich dem Arbeitsdruck ist. Durch entsprechende Ausbildung von Kugel und Druckfläche des Kolbens kann die Abdichtkraft in entsprechender Weise eingestellt werden.

Der Betriebszustand der Steuereinrichtung ist auch jetzt noch wie eingangs der Funktionsbeschreibung geschildert, das heißt, das Rücklaufventil Ve liegt unter dem vollständigen Druck des Druckmittels in der Druckhauptleitung 28 und dieser Druck wird über eine Verbindung mit der Steuerleitung 31, über ein Sperrventil 42 und eine Steuerleitung 43 einem Hilfsventil 44 als vollständiger Steuerdruck zugeliefert. In ähnlicher Weise ist im übrigen die Steuerleitung 32 über ein Sperr- oder Rückschlagventil 45 mit der Steuerleitung 43 und dem erwähnten Hilfsventil 44 verbunden, wobei die Sperrventile 42 und 45 verhindern, daß steuerndes Druckmittel jeweils über die andere (offene) Steuerleitung verloren geht.

Das Hilfsventil 44 besitzt einen üblichen federbelasteten ventilähnlichen Aufbau; so steht ein konisch gestalteter Kolben 47, der mit Hilfe einer einstellbaren Belastungsfeder 46 gegen einen relativ engen Durchlaß 48 gedrückt wird, unter dem Einfluß₄des Drucks des steuernden Druckmittels in der Steuerleitung 43, wobei ein Auslaß hinter dem Kolben über eine Leitung 49 mit der Leitung 27 und damit mit dem Druckmittelbehälter 11 in Verbindung steht.

Die Steuereinrichtung befindet sich noch immer in dem Zustand, der eingangs vorausgesetzt worden ist, das heißt, die Steuerleitung 32 ist offen, also ohne Steuerdruck und die Steuerleitung 31 ist geschlossen. Treten nun in dem System gegebenenfalls auf Grund der zu bewältigenden Last starke Druckschwankungen oder Überdrücke auf, dann arbeiten unter diesen Verhältnissen die Rücklaufventile Ve und Vc als Sicherheits- oder Stoßventile (sie fangen einen Stoßdruck ab), dabei wird der Gegendruck des Hilfsventils 44 gegen das steuernde Druckmittel in Abhängigkeit zu dem angestrebten, von den Rücklaufventilen aufzunehmendem Halte- oder Stoßdruck reguliert. Im folgenden wird für die Bezeichnung steuerndes Druckmittel, das heißt, für das in den schmalen Leitungen der F i g. 1 fließende Medium, lediglich noch die Bezeichnung Steueröl verwendet, obwohl dieses Medium sich aus dem von der Pumpe 12 geförderten und unter Druck stehenden Druckmittel ableitet. Wie F i g. 1 zeigt, muß das Steueröl, dessen Druck im Hilfsventil 44 geregelt wird, zunächst zu diesem durch die Sperrventile 42 und 45 gelangen; es ist durch entsprechende Ausgestaltung dieser Sperrventile 42 und 45 mit entsprechend starken Federn möglich, in einfacher Weise einen höheren Halte- oder Stoßdruck der Rücklaufventile Vc und Ve zu erhalten. Die Sperrventile 42 und 45 arbeiten dann als federbelastete Ventile und ihr Gegendruck kommt zu dem an dem Hilfsventil 44 eingestellten Druck hinzu; es steigert sich dann entsprechend der Halte- oder Stoßdruck der Rücklaufventile Vc und Ve.

Um eine ausgeprägte Feinfühligkeit beim Arbeiten mit dem Arbeitszylinder A und seinem Kolben B

ίο während dessen Steuerung durch das Steuerventil 14 zu erreichen, ist es wichtig, daß die Ventile so ausgebildet sind, daß sie bei wachsender ölmenge eine steigende Kennlinie oder Charakteristik erreichen, so daß sich eine entsprechende Feinfühligkeit ergibt.

Bei dieser Ausbildung würden sich jedoch die Sicherheitsventile zu früh öffnen und nach deren Öffnung ist es dann lediglich mit wachsender ölmenge über die Ventile möglich, den Druck noch ansteigen zu lassen. Der maximale Druck kann infolgedessen nur erreicht werden, wenn die gesamte Ölmenge durch das Ventil fließt, so daß sich bei einer Arbeit, bei welcher über dem Öffnungsdruck der Ventile liegende Drücke erforderlich sind, der gesamte Arbeitsdruck sich nur bei großem Ölverlust durch das Ventil hindurch gewinnen läßt.

Bei der vorliegenden Steuereinrichtung wird diesem Nachteil jedoch dadurch abgeholfen, daß der Steuerdruck des Steueröls in den Steuerleitungen sich in der Weise einreguliert, daß er sich selbst verändert, und zwar in Abhängigkeit von der ölmenge, die durch die Druckentlastungsventileinrichtung Va fließt; dieser Steuerdruck wird ja von dem Druck im Hilfsventil 44 eingestellt und überwacht den Steuerdruck für die Rücklaufventile Ve und Vc. Man erreicht auf diese Weise, daß, solange wie das Ventil Va vom Steuerventil 14 gesteuert wird, dieses bei wachsender Ölmenge eine steigende Kennlinie aufrecht erhält, das heißt, der Arbeitsdruck steigt mit der ölförderung an. Sobald jedoch der Druck eine solche Höhe erreicht, daß die Steuerung von dem Hilfsventil 44 übernommen wird (wenn nämlich die Druckentlastungsventileinrichtung Va als Sicherheitsventil arbeitet), übernimmt es eine durchaus gerade oder abfallende Kennlinie. Dies erreicht man auf folgende Weise.

Der Ventilkolben 1 des Ventilteils Va 1 der Druckentlastungsventileinrichtung Va ist an seinem vorderen Ende, wie auch F i g. 5 zeigt, besonders schwach geneigt, das heißt, verjüngt sich nur sehr allmählich, so daß eine relativ lange Bewegung des Ventilkolbens ausgeführt werden muß, um den Durchtritt einer größeren Druckmittelmenge zuzulassen.

Wie F i g. 5 zeigt, ist dabei der Ventilteil Va 2 gebildet von einem Nippel 50, der in der Bohrung 2 der Druckentlastungsventileinrichtung Va so befestigt ist, daß der vordere Bereich des Nippels 50 den Beginn des Ventilteils Va 2 definiert. Der Nippel 50 weist eine axiale Bohrung auf, in welcher ein mit Kanälen versehener Ventilstößel 51 eines kleinen Kegelventils 52 gleitend geführt ist. Das Kegelventil 52 wird von einer Feder 53 in Schließstellung gegen das äußere Ende der Bohrung des Nippels 50 gepreßt. Kegelventil 52 und Feder 53 sind von einer Hülse 54 umgeben, die an ihrer abgewandten Seite mit einer Scheibe 55 oder etwas ähnlichem verschlossen ist. Das dem Ventilteil Va 1 zugewandte Ende des Ventilstößels 51 ist über ein Mittelstück 56 mit der Druckfeder 8 des Ventilkolbens 1 des Ventil-

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teils Va 1 verbunden. Die Steuerleitung 25 vom gehalten wird. Wenn die gesamte ölmenge durch Steuerventil 14 steht mit der Steueröffnung 7 des den Bypaßventilteil Va hindurchgelangt, wird dessen Ventilteils Va 1 in Verbindung, wobei diese öffnung Kolben 1 nach rückwärts um eine solche Entfernung vor dem Kegelventil 52 liegt, so daß der Ventilteil verschoben und die Druckfeder so stark' gespannt, Va 1 zunächst direkt gesteuert ist und wie erwähnt, 5 daß sie eine gleiche oder größere Kraft als die Feder bei wachsender Dnickmittelmenge eine ansteigende 53 des Kegelventils 52 aufbringt. Der Bypaßventilteil Kennlinie aufweist. Die mit dem Ventilteil Va 1 ver- Va 1 wird dann lediglich von dem Hilfsventil 44 gebundene Hülse 54 steht jedoch über ein Rückschlag- steuert, wobei der Druck an der Vorderseite seines ventil 57 und eine Steuerleitung 43' mit der Steuer- Kolbens 1 konstant ist, das heißt, der Druck wird leitung 43 zum Hilfsventil 44 in Verbindung, so daß io während des Öffnens und während des Durchflusses dem Steueröl aus dem Ventilteil Va 1 über das Kegel- der vollen Druckmittelmenge durch den Bypaßventilventil 52, das Rückschlagventil 57 und die Steuer- teil exakt gleichartig sein.

leitung 43 ein Zutritt zum Hilfsventil 44 gegeben ist. Bei dieser Anordnung wird dem Bypaßventilteil

Auf diese Weise ist es möglich, die Druckentlastungs- Va 1 bei wachsender ölmenge eine Kennlinie ge-

ventileinrichtung Va über das Hilfsventil 44 zu 15 geben, die einer gänzlich geraden Linie entspricht,

steuern, wenn die Druckentlastungsventileinrichtung Die Anordnung ermöglicht es auch, falls erwünscht,

Va als Sicherheitsventil mit maximalem Betriebs- dem Bypaßventilteil Va 1 bei wachsender ölmenge

druck arbeitet. Der Steuerdruck auf dem Ventilteil eine fallende Kennlinie zu geben, so daß es bei

VaX ist jedoch bestimmt durch die Summe der Durchfluß der vollen Druckmittelmenge durch das

Federkräfte des Hilfsventils 44 und des Kegelventils 20 Ventil einen niedrigeren Druck als den Öffnungs-

52, welches auch als HilfsSteuerventil bezeichnet druck erhält.

werden kann. Es gelingt auf diese Weise, die Druck- Dies wird durch Steigerung des Gegendrucks _der_

entlastungsventileinrichtung Va zu veranlassen, einen Feder 53 im Kegelventil 52 bewerkstelligt, und zwar

gleichmäßigen Druck ohne Rücksicht auf die durch um diejenige Anzahl von kg/cm², die der 'iingestreb-

sie hindurchfließende Druckmittelmenge aufrecht zu 25 ten Druckerniedrigung entspricht. Ferner wird hierzu

erhalten. der Gegendruck der Feder 8 im Bypaßventilteil Va 1

Hierbei wird vorausgesetzt, daß die Druckdiffe- entsprechend gesteigert. Während der oben beschrierenz zum öffnen des Ventilteils Va 1 bis zum Maxi- benen Betriebsbedingungen hält nunmehr der Bypaßmaldruck durch direkte Steuerung beispielsweise ventilteil Va 1 bei Durchfluß der vollen Druckmittel-15 kg/cm² beträgt und daß die Feder 53 des Kegel- 3° menge einen Arbeitsdruck, welcher in bezug auf den ventils 52 auf ein Halten etwa dieses Drucks ein- Öffnungsdruck reduziert ist, und zwar in Abhängiggestellt ist. Gleichzeitig wird die Feder 8 des Ventil- keit von dem gesteigerten Gegendruck jeder der teils Va 1 so gewählt, daß sie, wenn der Ventil- Federn 8 und 53.

kolben 1 in derjenigen Stellung ist, in der die volle Es ist offensichtlich, daß es auf die oben be-Druckmittelmenge und der maximale Druck erreicht 35 schriebene Weise möglich ist, eine steigende Kennsind, ebenfalls 15 kg/cm² hält und auf diese Weise linie des Bypaßventilteils Va 1 beizubehalten, so den von der Feder 53 ausgeübten Druck überwindet. lange es vom Hilfsventil 14 gesteuert wird. Ferner

Beim Betrieb mit geschlossener Steueröffnung 7 ist offensichtlich, daß ihm zu der Zeit, in welcher es öffnet dann der Bypaßventilteil Va 1, falls während als Sicherheitsventil arbeitet, wobei die Steuerung des Betriebsablaufs eine so große Last auftritt, daß 4° durch die beiden Ventile, nämlich das unter Federder Arbeitsdruck den Maximalwert übersteigt, der druck stehende Kegelventil 52 und das Hilfsventil 44 durch die Summe der Federdrücke des Hilfsventils erfolgt, eine geradlinige oder fallende Kennlinie, je 44 und des Kegelventils 52 bestimmt ist, dadurch nach Wunsch oder Bedarf, gegeben werden kann,
wird dem Druckmittel ein Abfluß über die Leitung Ferner wird erreicht, daß die Kapazität der Pumpe 27 zum Druckmittelbehälter 11 ermöglicht. Unmittel- 45 in wirksamerer Weise ausgenutzt werden kann, da bar dann, wenn der Ventilkolben 1 sich nach rück- diese gänzlich bei Maximaldruck betrieben werden wärts bewegt und einen Auslaß für das Druckmittel kann, ohne daß dabei ein Druckmittelverlust über schafft, wird der Druck auf der Vorderseite des KoI- den Bypaßventilteil Va 1 eintritt,
bens sofort wegen der Gestalt dieses Kolbens dazu Dies hat ferner zusammen mit der fallenden Kennneigen, anzusteigen, jedoch wird dies durch das 50 linie und der wachsenden Druckmittelmenge den gleichzeitige Spannen der Feder 8 aufgehoben, die Vorteil, "daß sie bei reduzierter maximaler Druckdadurch denjenigen Druck unterstützt, welcher nach mittelmenge (reduzierte Umdrehungszahl der Pumpe entsprechender Einstellung von dem Kegelventil 52 12) einen höheren Druck, bezogen auf die maximale ausgeübt wird. Falls das durch den Bypaßventilteil Dnickmittelmenge, liefert. Somit ist es bei gleicher fließende Druckmittel angestiegen sein sollte, würde 55 Einstellung möglich, daß man mit höherem Druck auch der Druck an der Vorderseite des Kolbens 1 lediglich durch Reduzierung der Dnickmittelmenge durch die gemeinsame Steuerung des Bypaßventilteils und damit auch der Betriebsgeschwindigkeit arbeitet, gewachsen sein. Jedoch wird nunmehr die Druck- Wenn es erforderlich ist, daß die den Rückfluß feder 8 allmählich gespannt, und dies reduziert die steuernden Rücklaufventile Ve und Vc einen größe-Wirkung der Druckfeder 53 des Kegelventils 52 in 60 ren Halte- oder Stoßdruck aufweisen als den Arbeitsentsprechender Weise. Infolgedessen sind die Ver- druck, so kann dies vollautomatisch dadurch erreicht hältnisse derart, daß bei wachsendem öldurchfluß werden, daß man auch ihnen ein Kegelventil 52 zudurch den Bypaßventilteil Va 1 der Gegendruck der ordnet, wodurch sie dann eine ähnliche Form wie Feder 8 wächst, was zu einem abnehmenden Steuer- die Druckentlastungsventileinrichtung Va erhalten, druck führt. Der letztere stellt dann auf diese Weise 65 Wenn die Federkraft der Druckfedern 8 und 53 dardie steigende Kennlinie ein, die der Bypaßventilteil aufhin so gewählt wird, daß die Rücklaufventile Ve, VaX infolge direkter Steuerung hatte, so daß der Vc eine fallende Charakteristik erhalten, wie dies Druck an der Vorderseite des Kolbens 1 gleichmäßig oben beschrieben ist, so halten die Ventile den

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höchsten Druck, wenn sie geschlossen sind, und den ten. Ferner kommt eine Dämpfung des Zylinders,

niedrigsten Druck, wenn die maximale Druckmittel- ein Schnellantrieb (DiffeFentialantrieb) u. dgl/ in

menge durch sie hindurch zum Druckmittelbehälter Frage.

11 fließt. Mit der oben erläuterten Steuereinrichtung kön-

Wenn ein Arbeitshub ausgeführt und das Steuer- 5 nen derartige Variationen der Arbeitsweise eines

ventil 14 in die Mittelstellung zurückgeführt ist, Arbeitszylinders mit Hilfe einfacher und wirksamer

wird der Bypaß ventil teil Va 1 freigesetzt und läßt Einrichtungen erreicht werden.

dem Druckmittel Va der Pumpe 12 freien Zugang Unter dem »Schwebezustand« eines Arbeitszylin-

zum Druckmittelbehälter 11, wobei das Zulaufventil ders versteht man, daß an beiden Enden des Zylin-

Vb, welches den Einlaß zum Arbeitszylinder A frei- io ders freier Durchgang für das Öl vorgesehen ist, so

gab, geschlossen wird. Das Rücklaufventil Ve, wel- daß der Kolben des Zylinders während des Arbeits-

ches nunmehr auf der Druckseite liegt, muß die Vorgangs lediglich nachfolgt oder mitläuft, ohne

angehobene Last halten und wirkt daher als Stoß- dabei in irgendeiner Richtung einen Widerstand aus-

ventil. Da jedoch dieses Ventil die ganze Zeit ge- zuüben.

schlossen war, muß der für seine öffnung erforder- 15 Im Zusammenhang mit der oben beschriebenen

liehe Druck den Öffnungsdruck übersteigen, welcher Maschine kann dies so erreicht werden, daß die

für dieses Ventil (das in Übereinstimmung mit der Steuerleitung 43 über eine zusätzliche (nicht darge-

Druckentlastungsventileinrichtung Va eine fallende stellte) Steuerleitung mit dem Druckmittelbehälter

Charakteristik besitzt) der höchste Druck ist. Der verbunden wird. In diese zusätzliche Leitung wird

Halte- oder Stoßdruck des Rücklaufventils Ve wird 20 ein kleines Zwei-Wege-Ventil installiert, welches

nunmehr um so viel höher sein, als die Differenz beispielsweise ein Gleitventil mit axial verschieb-

zwischen öffnungsdruck und demjenigen Druck be- lichem oder drehbarem Schieber sein kann^ oder

trägt, bei dem der Durchfluß der maximalen Druck- auch ein Aufsitzventil od. dgl. Dieses Ventil ist nör-

mittelmenge erfolgt. malerweise durch Federbelastung geschlossen, so daß

Somit ist es offensichtlich, daß bei genau gleicher 25 Steueröl aus der Leitung 43 nicht ausströmen kann. Ausbildung der drei Ventile Va, Vc und Ve mit je- Beim öffnen dieses kleinen Ventils erhält das weils gleicher Federkraft und Steuerung durch das Steueröl im Steuerventil 43 jedoch über diese zusätznämliche Hilfsventil 44 die Hubkraft automatisch liehe Leitung freien Zugang zum Druckmittelbehälvon dem niedersten Druck bestimmt ist, gegeben ter. Dies bewirkt, daß die Rücklauf ventile Vc und Ve durch den Durchfluß der maximalen Druckmittel- 30 ohne Steuerdruck stehen. Wenn nun der Kolben B menge durch den Bypaßventilteil FaI; die Halte- des Arbeitszylinders während des Arbeitens anderer kraft ist vom Maximaldruck bestimmt, welcher der Zylinder in die eine oder andere Richtung veröffnungsdruck der Rücklaufventile Vc bzw. Ve ist. schoben wird, üben die Ventile Vc, Ve keinen Gegen-

Wenn der Kolben B seine Arbeit in entgegenge- druck aus und das Druckmittel aus dem Zylinder setzter Richtung ausführen muß, wird das Steuer- 35 fließt zum Druckmittelbehälter zurück,
ventil 14 aus der Mittelstellung in die rechts gelegene Wenn auf diese Weise der Kolben B im Arbeits-Betriebsstellung verschoben, in welcher der Kanal 18 zylinder A nach links verschoben wird, wird Druckfür die Steuerleitung 31 zum Druckmittelbehälter 11 mittel aus der linken Seite des Zylinders A über die offen ist, während der Kanal 19 für die Steuerleitung Leitung 27 zum Druckmittelbehälter 11 ausgestoßen. 32 und der mittlere Kanal für die Steuerleitung 25 40 Gleichzeitig saugt die rechte Seite des Zylinders A geschlossen sind. Die Ventile Ve und Vd mit den Druckmittel direkt aus dem Druckmittelbehälter 11 zugehörigen Drossel- und Absperrventilen arbeiten über die Leitung 27 und Druckhauptleitung 28 an, da für die gegenüberliegende, linke Seite des Zylin- diese vor dem Rücklaufventil Ve über eine Leitung ders A in genau der gleichen Weise, wie oben im 60 verbunden sind, die mit einem Rückschlagventil Zusammenhang mit den Ventilen Vc, Vb usw. für 45 61 ausgestattet ist. Diese Anordnung ist auf der das rechte Zylinderende erläutert. Zeichnung in gestrichelten Linien dargestellt. Wenn

Das Rücklaufventil Ve und das Zulaufventil Vd der Kolben B im Zylinder A nach rechts verschoben sind nun ohne Steuerdruck, da das durch ihre Boh- wird, gibt das Rücklaufventil Ve freien Durchlaß für rung 6 fließende Steueröl über die Steuerleitung 31 das Druckmittel im Zylinder, während die linke freien Durchfluß zum Druckmittelbehälter hat. Diese 50 Seite des Zylinders Druckmittel aus dem Druckmittel-Ventile geben somit dem Druckmedium freien behälter über die Leitung 27 und die Druckhaupt-Durchtritt. Der Bypaßventilteil Va 1 erhält vollen leitung 29 sowie eine ähnliche Nebenleitung 60' mit Steuerdruck, da die Steuerleitung 25 zur Steuer- Rückschlagventil 61' ansaugen kann,
öffnung 7 geschlossen ist und das Druckmittel aus Wenn es erwünscht ist, den Arbeitszylinder ledigder Pumpe 12 durch die Leitung 26, das Zulaufventil 55 lieh in einer Richtung im Schwebezustand zu halten, Vd und die Druckhauptleitung 29 zur linken Seite wird die erwähnte zusätzliche, mit einem Rückdes Zylinders Λ geleitet wird. Gleichzeitig wird schlagventil versehene Nebenleitung je nach der ge-Druckmittel aus der rechten Seite des Zylinders A wählten Richtung mit der einen oder anderen Steuerüber die Leitungen 28, 28' und das Rücklaufventil Ve leitung 31 oder 32 verbunden, und zwar zwischen zum Druckmittelbehälter 11 ausgestoßen. 60 den Sperrventilen 38, 42 bzw. 39, 45, so daß ledig-

Bei Arbeitsmaschinen mit einer Mehrzahl hydrau- Hch das betreffende gewählte Ventil vom Steuerdruck

lischer Zylinder und beweglicher, gleichzeitig arbei- entspannt werden kann.

tender Hebel oder Arme, beispielsweise bei hydrau- Auf diese Weise ist der Arbeitszylinder ständig

lisch angetriebenen Maschinen für Erdarbeiten, kann mit öl gefüllt und da der Kolben A automatisch

für die jeweiligen Zylinder ein variabler Arbeits- 65 während eines Teils seiner Arbeitsbewegung leer

Zyklus erforderlich sein, beispielsweise ein Schwebe- läuft, wird die Belastung der Pumpe 12 dementspre-

züstand in einem oder mehreren Zylindern, während chend verringert,

andere Zylinder unter Belastungsbedingungen arbei- Wenn es erwünscht ist, eine Dämpfung des Zylin-

15 16

ders vorzusehen, das heißt, wenn dem Arbeitszylin- das Zulaufventil Vb auch einen Gegendruck, der der

der ein automatischer Anschlag gegeben werden Druckdifferenz entspricht. Das Rücklaufventil Vc

soll, um zu verhüten, daß der Kolben gegen die liefert den höchsten Gegendruck und infolgedessen

Stirnwände des Zylinders anschlägt, so kann dies in auch den höchsten Steueröldruck, welcher sich selbst

einfacher Weise mit kleinen, elektrisch oder mecha- 5 durch die Steuerleitung 32 zur Rückseite des Zulauf-

nisch betätigten Ventilen in den Steuerleitungen be- ventils Vb ausbreitet, so daß beide Ventile Vc, Vb

werkstelligt werden. Der Arbeitshub des Kolbens B gleichen Druck und gleiche Kraft auf der hinteren

kann je nach Wunsch und Bedarf dazu gebracht Seite ihrer Kolben haben. Somit gibt auch das Zu-

werden, rasch oder allmählich anzuhalten und zwar lauf ventil Vb einen der erwähnten Druckdifferenz

im Hinblick darauf, ob der Kolben gegen eine größe ίο entsprechenden Gegendruck. Solange der Druck für

Last oder in Richtung auf das Zylinderende in die Arbeitsbewegung niedriger als der Gegendruck

freiem Fall arbeitet. ist, gibt das Zulaufventil Vb einen Gegendruck, wel-

Wenn die Dämpfung bei kleiner Belastung oder eher mit demjenigen Druck variiert, der für die während eines freien Falls des Kolbens und unter Arbeitsbewegung nötig und hierzu proportional ist, Verwendung eines mechanisch betätigten Ventils 15 so daß die Summe des für die Bewegung erforderstattfinden soll, wird in jede der Steuerleitungen 31 liehen Drucks plus Gegendruck im Zulaufventil Vb und 32 vom Steuerventil 14 ein kleines, normaler- gleich dem Gegendruck auf der linken Seite des weise offenes Ventil 63 bzw. 64 eingesetzt, wie F i g. 2 Arbeitszylinders A ist. Auf diese Weise ist der zeigt, von denen jedes ein kegelförmiges Schließglied, Pumpendruck praktisch der gleiche wie der Gegeneine Feder und ein Druckglied umfaßt. Beide Ventile 20 druck des Rücklaufventils Vc, das den ölausstoß werden ausgehend von der Kolbenstange C des KoI- aus dem Zylinder besorgt, und zwar selbst dann, bensß-mechanisch betätigt. Die Betätigung kann wenn der für die Arbeitsbewegung erforderliche auch ausgehend von einem Hebel od. dgl. erfolgen, Druck niedriger ist. Tatsächlich .wirkt in diesem Falle" welcher während des Betriebsablaufs von der KoI- das Zulaufventil Vb als Druckreduzierventil für das benstange angetrieben wird. Bei der dargestellten 25 Druckmittel auf der rechten Seite des Arbeitszylin-Ausführungsform ist an der Kolbenstange C eine ders. Nachdem die Tätigkeit des Dämpfungsventils Stange 65 mit abgewinkelten Endabschnitten 66, 67 64 begonnen hat, schreitet die Arbeitsbewegung befestigt, die als Anschläge dienen und mit den voran. Jedoch wird hierauf die Feder des Dämp-Druckgliedern der Ventile 64 bzw. 63 zusammen- fungsventils 64 mehr und mehr entspannt, und dies wirken. ' 3° führt zu einem wachsenden Gegendruck aus dem

Wenn der Kolben B im Arbeitszylinder A nach Rücklaufventil Vc und gleichzeitig zu wachsendem links verschoben wird, ist das Steuerventil 14 in Arbeitsdruck des Druckmittels aus der Pumpe 12. seine Linksstellung gelegt, so daß der im Zusammen- Selbst bei steigendem Gegendruck liefert das Zulaufhang mit F i g. 1 beschriebene Arbeitszyklus anläuft. ventil Vb weiterhin noch Druckmittel zum Zylinder Rückströmendes Druckmittel aus der linken Seite 35 und zum Rücklaufventil Vc und entspannt das Druckdes Zylinders fließt dann frei zum Druckmittelbe- mittel aus dem Zylinder. Somit schreitet die Arbeitshälter 11, und zwar über das Rücklaufventil Vc, bewegung normal fort. Gegendruck und Arbeitsweiches keinen Steuerdruck besitzt, und über die druck wachsen nun gleichmäßig in dem Maße, wie Leitung 27. Dieser Fluß findet ungestört statt, bis die Arbeitsbewegung des Kolbens B mit gleichförmider Anschlag 66 auf das Ventil 64 einwirkt, welches 40 ger Geschwindigkeit fortschreitet. Dies setzt sich im folgenden als Dämpfungsventil bezeichnet wird. fort, bis der Kolben B nahezu am Boden des Zylin-

Wenn die Kolbenstange C während eines bestimm- ders ist. In diesem Punkt ist die Feder des Dämpten Teils ihrer Verschiebung eine Belastung auf den fungsventils 64 soweit gespannt, daß das Dämpfungs-Kolben B ausgeübt hat, an einem bestimmten Punkt ventil 64 einen höheren Druck hält, als der am jedoch frei zu fallen begänne, würde der Kolben 45 Hilfsventil 44 eingestellte maximale Druck beträgt, ohne Dämpfungsventil am benachbarten Ende des In dem Augenblick, in dem das Dämpfungsventil 64 Zylinders anschlagen. Bei Verwendung eines Dämp- den erwähnten Maximaldruck übersteigt, übernimmt fungsventils 64 wird dieses so eingestellt, daß der das Dämpfungsventil 64 die Steuerung des RückAnschlag 66 in diesem Punkt auf das Druckglied laufventils Vc und gleichzeitig der Druckentlastungsdes Ventils einzuwirken beginnt, so daß die Feder 50 ventileinrichtung Va, die ebenfalls über die Steuerzusammengedrückt wird und das Ventilglied zu leitung 43' und das Sperrventil 57 mit dem Hilfsschließen beginnt. Das Dämpfungsventil wirkt nun ventil 44 verbünden ist. Auf diese Weise steuert als Steuerventil für das Zulaufventil Vb und das das Hilfsventil 44 auch den Bypaßventilteil Va 1 Rücklaufventil Vc. Auf Grund des wachsenden und in dem Augenblick, in dem der maximale Ar-Steuerdrucks (Gegendruck), welcher dem Rücklauf- 55 beitsdruck überschritten wird, wird der Bypaßventilventil Vc zugeführt wird, ist ein Abfallen des Kolbens teil Va 1 geöffnet und die ganze Druckmittelmenge verhindert, da dessen Bewegung angehalten wird, aus der Pumpe 12 läuft durch denselben und die bevor er den Boden des Zylinders A erreicht. Leitung 27 zum Druckmittelbehälter 11. Gleich-

Da sich diese Verhältnisse auf den freien Fall des zeitig mit dem öffnen des Bypaßventilteils Va 1 wird Kolbens beziehen, ist auf der rechten Seite des 60 der Kolben 1 des Zulaufventils Vb zum Aufsitzen Arbeitszylinders kein höherer Druck erforderlich als gebracht, so daß hierdurch der Druck und die Druckfür die Überwindung des Gegendrucks des Rücklauf- mittellieferung zum Arbeitszylinder abgesperrt sind, ventils Vc nötig. Da dieser Gegendruck auf die Dies tritt deswegen ein, weil der Zylinderkolben für kleinste Fläche des Kolbens B wirkt, ist der für eine seine Bewegung lediglich einen beschränkten Druck Verschiebung des Kolbens B nach links erforderliche 65 benötigt und das Dämpfungsventil, welches nunmehr Druck etwas kleiner als der Gegendruck. Wegen des so sehr belastet ist, daß es einem höheren als dem Unterschieds zwischen den Flächen des Kolbens B Maximaldruck auf das Hilfsventil 44 standhält, da- und der dadurch bedingten Druckdifferenz, liefert durch dem Zulaufventil Vb den vollen Steuerdruck

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auflegt. Wenn die ölanlieferung sich vom Einlaß im Zulaufventil Vb bis zum Durchströmen durch den Bypaßventilteil Va 1 ändert, wird die Arbeitsbewegung des Kolbens B sanft und elastisch abgestoppt. Die ölanlieferung zum Zylinder^ wird vollautomatisch abgesperrt, wenn der Maximaldruck erreicht ist. Die während der Arbeitsbewegung eingeleiteten Kräfte werden nun durch den Gegendruck im Rücklaufventil Vc sanft und ohne Stoß angehalten, bevor der Kolben den Boden des Zylinders erreicht.

Die automatische Absperrung der Druckmittelanlieferung zum Zylinder bei Maximaldruck wird dadurch erreicht, daß lediglich während des freien Falls oder so kleinen Belastungen gedämpft wird, daß der für die Arbeitsbewegung nötige Druck kleiner als der Gegendruck des Druckmittelausstoßes aus'dem Zylinder wird. Unter diesen Verhältnissen und insbesondere bei Dämpfung während des freien Falls ist es wichtig, daß die Druckmittelanlieferung vom Zylinder abgesperrt werden kann, da das Druckmittel sonst Gelegenheit hätte, den Kolben selbst bei vollem Gegendruck an den Boden zu treiben. Die vorgeschlagene Lösung vermittelt infolgedessen ein sehr feines Anhalten der Arbeitsbewegung.

Wenn der Kolben B in Richtung auf das linke Ende des Zylinders mit gleichmäßig großer Belastung getrieben wird, wodurch der Antriebsdruck höher als der Gegendruck bei Dämpfung wäre, wird das Dämpfungsventil 64 auf rasche Wirkung eingestellt, genau bevor der Kolben B den Boden des Zylinders erreicht. Die Arbeitsbewegung des Kolbens B verläuft so lange normal, bis der Anschlag 66 oder ein entsprechender Arbeitshebel auf das Ventil 64 einwirkt, welches unmittelbar Steuerdruck zu dem Rücklaufventil Vc und dem Zulaufventil Vb gibt, und zwar bis das Rücklaufventil Vc Gegendruck liefert. Das Zulaufventil Vb gibt in diesem Falle keinen Gegendruck, da der Druck des in den Zylinder fließenden Druckmittels höher als derjenige des von dort ausgestoßenen Druckmittels ist. Daher erhält das Zulaufventil Vb gleichen Druck auf die Druckflächen am Vorderende des Kolbens und ist infolgedessen nicht in der Lage, einen größeren Gegendruck zu geben, als der Druck der schwachen Feder 8 ausmacht.

Wenn der Anschlag 66 am Dämpfungsventil 64 angreift, steigt der Gegendruck des Rücklaufventils Vc rasch und gleichmäßig an. Hierdurch wächst der Arbeitsdruck ebenfalls entsprechend. Das Dämpfungsventil 64 wird so eingestellt, daß unmittelbar bevor der Kolben B am Boden ist, der Arbeitsdruck wegen des Gegendrucks den Maximalwert erreicht hat. Dadurch öffnet sich der Bypaßventilteil Va 1 und ermöglicht den Austritt des Druckmittels über die Leitung 27 zum Druckmittelbehälter 11, die Arbeitsbewegung wird abgestoppt und der Kolben B ist daran gehindert, am Boden des Zylinders aufzuschlagen. Auch in diesem Falle wird ein sehr feines Anhalten der Arbeitsbewegung erzielt, jedoch ist die Druckmittelanlieferung zum Zylinder nicht abgesperrt. Wegen der Belastung wird das Dämpfungsventil 64 nun nicht beim Maximaldruck betätigt. Das Rücklaufventil Ve verbleibt infolgedessen offen und der volle Arbeitsdruck herrscht so lange, bis der Kolben, nachdem seine Bewegung beendet ist, abgestoppt wird. Unmittelbar nachdem das Steuerventil 14 in seine Mittelstellung zurückgekehrt ist, schließt das Zulaufventil Vb momentan und verhindert dadurch, daß Druckmittel aus dem Zylinder zur Leitung 26 zurückkehren kann.

Die Dämpfung auf der anderen Seite des Zylinders A mit Hilfe des Dämpfungsventils 63 erfolgt in der gleichen Weise wie oben erläutert.

Die Dämpfungsventile 63, 64 können auch elekirisch gesteuert sein, in welchem Falle die mit der Kolbenstange od. dgl. verbundenen Anschläge 66, 67 mit Schaltern in einem Schaltkreis zusammenarbeiten und Elektromagnete erregen, die dann das Schließen des betreffenden Dämpfungsventils in der oben erläuterten Weise veranlassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Steuereinrichtung für einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder mit einem die Zu- und Abfuhr des hydraulischen Druckmediums zu und vom Arbeitszylinder beeinflussenden Ventilsystem, mit einer Pumpe, einem Druckmittelbehälter und einer Druckentlastungsventileinrichtung in Bypaßschaltung zwischen Pumpe und Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seite des Arbeitszylinders (A) je ein Zulaufventil (Vb, Vd) und ein Rücklaufventil (Ve, Vc) zugeordnet ist, daß diese Ventile in Druckhauptleitungen (28, 29) liegen und vom Arbeitsdruck unter Einwirkung eines von einem Steuerventil (14) beaufschlagten Steuerleitungssystem (31, 32) betätigt sind, daß dem Steuerleitungssystem (31, 32) ein den Steuerdruck für die Rücklaufventile (Ve, Vc) überwachendes Hilfsventil (44) zugeordnet ist und daß die Druckentlastungsventileinrichtung (Va) aus einem ebenfalls vom Steuerventil (14) beaufschlagten Bypaßventilteil (VaI) und einem weiteren, mit dem Hilfsventil (44) steuermäßig verbundenen, in Wirkverbindung mit dem Bypaßventilteil (Va 1) stehenden Ventilteil (Va 2) besteht.

   2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei Zulaufventilen Rücklauf ventile und Druckentlastungsventileinrichtung einen in einer Bohrung verschiebbar gelagerten Kolben aufweisen, der mit seinem Vorderende einen Ventilsitz steuert und eine Verbindung zwischen Ventileinlaß und Ventilauslaß für das Druckmittel bildet, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine enge Bohrung (Bypaßleitung 6) im Kolben vom Ventileinlaß (4) zur Bohrung (2) hinter dem Kolben (1) und zu einer dort angeordneten _t Steueröffnung (7) läuft, die mit einer Steuer-' leitung (25, 31, 32) zum Steuerventil (14) verbunden ist, daß die dem Druck des Druckmittels ausgesetzte Fläche des vorderen Kolbenendes geringfügig kleiner als die der Wirkung des Steuerdrucks ausgesetzte Druckfläche am hinteren Kolbenende ist, daß das hintere Kolbenende der Wirkung einer schwachen Druckfeder (8) ausgesetzt ist und daß durch entsprechende Einwirkung auf die Steuerleitungen (25, 31, 32) durch das Steuerventil (14) der Steuerdruck am hinteren Kolbenende auf Grund der Bohrung (6) im Kolben (1) zu jeder Zeit proportional zum Druck des Druckmittels so steigerbar ist, daß der Ventilkolben (1) in geschlossener Stellung gehalten ist.

   3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (14) von einem verschiebbaren Kolben (16) selektiv mit dem Druckmittelbehälter (11) verbindbare Kanäle (18, 19) aufweist, die jeweils mit den Steuerleitungen (31, 32) in Verbindung stehen und daß bei Mittelstellung des Kolbens (16) die Kanäle (18, 19) verschlossen sind und daß ein mittlerer Kanal (20') vorgesehen ist, der über eine weitere Steuerleitung (25) mit der Steueröffnung (7) des Bypaßventilteils (Va 1) in Verbindung steht und bei Mittelstellung des Kolbens (16) zum Druckmittelbehälter (11) verbunden ist.

   4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (1) des Bypaßventilteils (FaI) zur Verlängerung des Verschiebungswegs zwischen Öffnungsbeginn und vollem Durchlaß ein kegelstumpfförmiges Vorderende mit gering ansteigender Schräge aufweist.

   5. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (1) der Zulaufventile (Vb, Vd) zusätzlich eine Kammer (34) mit zwei jeweils durch ein Absperrventil (35', 37') gesteuerten Einlassen (35, 37) aufweisen, von denen der eine Einlaß (37) mit dem Ventileinlaß (4) und der andere Einlaß (35) mit dem Ventileinlaß (5) verbunden ist und daß diese Kammer (34) über die Bohrung (6) mit dem hinteren Teil (Bohrung 2) des Zulaufventils (Vb, Vd) in Verbindung steht und daß der auf die Bohrung (2) gerichtete hintere Teil des Kolbens (1) hülsenförmig ausgebildet ist und mit einer in der Bohrung (2) angeordneten Kugel (40) in Wirkverbindung steht, wobei die Kugel als Gegenlager für die auf den Kolben (1) einwirkende Feder (8) - dient, einen geringeren Durchmesser als die Bohrung (2) aufweist und von radialen Vorsprüngen (41) in der Bohrung (2) gehalten ist.

   6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß des Hilfsventils (44) über eine Leitung und über Rückschlagventile (42, 45) mit den Steuerleitungen (31,32) verbunden ist und der Auslaß über eine Leitung (49) mit dem Druckmittelbehälter (11) in Verbindung steht.

   7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteil (Va 2) der Druckentlastungsventileinrichtung ein Kegelventil (52) aufweist, welches unter Zwischenschaltung eines Abstandsglieds (56) das rückwärtige Auflager für die Feder (8) des Bypaßventilteils (Va 1) bildet, derart, daß die Feder (8) des Bypaßventilteils (VaI) das öffnen des Kegelventils (52) gegen die Wirkung von dessen Feder (53) hervorruft und daß der Raum hinter dem Kegelventil (52) über eine Leitung (43') mit dem Einlaß des Hilfsventils (44) verbunden ist.

   8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (53, 8) des Kegelventils (52) und des Bypaßventilteils (Va 1) .auf gleichen Haltedruck eingestellt sind, und zwar entsprechend der Druckdifferenz der Druckentlastungsventileinrichtung zwischen ihrem öffnen und dem Maximalwert bei direkter Steuerung, derart, daß die Druckentlastungsventileinrichtung (Va) eine gleichförmige Charakteristik vom öffnen bis zum vollen Druckmitteldurchfluß aufweist.

   9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gleiche Haltedruck der Federn (8, 53) vom Kegelventil (52) und Bypaßventilteil (VaI) so eingestellt ist, daß er die Druckdifferenz übersteigt und der Bypaßventilteil (Kai) eine fallende Druckcharakteristik aufweist.

   10. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerleitungen (31, 32) eingeschaltete Sperrventile (42, 45) so starke Druck-

   3 4

   federn aufweisen, daß sich deren Wirkung zur Eine solche Steuereinrichtung ist bekannt aus der

   Wirkung des Hilfsventils (44) addiert. deutschen Auslegeschrift 1120 229, in welcher

   11. Steuereinrichtung nach einem oder mehre- eine Entlastungseinrichtung für ein von einer Pumpe ren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn- gespeistes und mittels eines Steuerschiebers mit mittzeichnet, daß die Rücklaufventile (Ve, Vc) ent- 5 lerer Schließstellung steuerbares System beschrieben sprechend der Druckentlastungsventileinrichtung ist. Bei dieser Entlastungseinrichtung ist ein Ent- (Va) aufgebaut und ein zugeordnetes Kegelven- lastungsschieber und ein Steuerschieber vorgesehen, til (52) aufweisen, über das sie in Reihenschal- wobei der Entlastungsschieber in einer seiner beiden tung mit dem Hilfsventil (44) verbunden sind. Stellungen einen Strömungsweg zwischen Pumpe und

   12. Steuereinrichtung nach einem oder mehre- io Sumpf und in seiner anderen einen Strömungsweg ren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn- zwischen Pumpe und dem zu beaufschlagenden Syzeichnet, daß der Einlaß (48) des Hilfsventils stern frei gibt und der Steuerschieber so von einem (44) über eine zusätzliche ein Rückschlagventil Pumpe und System dauernd verbindenden Ströenthaltende Steuerleitung direkt mit dem Druck- mungsweg betätigt ist, daß der Steuerschieber auf mittelbehälter (11) verbunden ist und zwischen 15 das Maß der Strömung anspricht.
   Einlaßöffnung und Auslaßöffnung der von dem Eine weitere Druckentlastungseinrichtung für ein Hilfsventil (44) gesteuerten Rücklaufventile eine hydrauliches System kann dann noch der USA.-mit einem Absperrventil (61, 61') versehenen Patentschrift 2 693 813 entnommen werden; hierbei Nebenleitung (60, 60') geschaltet ist, damit der ist ein Pilotventil vorgesehen, welches bei starkem Kolben (B) des Arbeitszylinders (A) freischwe- 20 Ansteigen des Pumpendrucks ein Hauptventil in der bend haltbar ist. Weise beeinflußt, daß dieses öffnet und eine Bypaß-

   1-3. Steuereinrichtung nach Anspruch 12, da- leitung zum Sumpf freigibt.

   durch gekennzeichnet, daß der Kolben in einer Beide bekannte Hydrauliksysteme sind in erster durch eines der Rücklaufventile (Vc, Ve) ge- Linie darauf gerichtet, die Förderpumpe- dann zusteuerten Richtung freischwebenden Stellung da- 25 entlasten, wenn sich das System in Ruhe befindet durch gehalten ist, daß die zusätzliche Steuer- und die hydraulische Vorrichtung nicht arbeitet,
   leitung mit einer der Steuerleitungen (31, 32) Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hinter dem darin angeordneten Rückschlagventil Sicherheitssteuereinrichtung für einen doppelt wir-(42, 45) verbunden ist. kenden hydraulischen Arbeitszylinder zu schaffen,

   14. Steuereinrichtung nach einem oder mehre- 30 die auftretende Überdrücke im Hauptleitungssystem ren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn- während des Betriebs auffängt.

   zeichnet, daß zur Verhinderung eines Anschla- Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung gens des Kolbens (B) an eine Stirnwand des aus von der eingangs genannten Steuereinrichtung Zylinders (A) in die Steuerleitungen der Zulauf- und besteht erfindungsgemäß darin, daß jeder Seite und Rücklaufventile (Vb, Vd, Ve, Vc) zwischen 35 des Arbeitszylinders je ein Zulaufventil und ein diesen und dem Hilfsventil (44) normalerweise Rücklaufventil zugeordnet ist, daß diese Ventile in offene Ventile (63, 64) eingesetzt sind, welche Druckhauptleitungen liegen und vom Arbeitsdruck durch die Kolbenstange (C) des Kolbens (S) unter Einwirkung eines von einem Steuerventil be- oder ein damit verbundenes Glied (65) in der aufschlagten Steuerleitungssystems betätigt sind, daß Weise gesteuert sind, daß bei Annäherung des 40 dem Steuerleitungssystem ein den Steuerdruck für Kolbens (B) in eine Endstellung die während des die Rücklaufventile überwachendes Hilfsventil zu-Arbeitshubs offene Steuerleitung (31, 32) ge- geordnet ist und daß die Druckentlastungsventileinschlossen ist und an der jeweiligen Vorderseite richtung aus einem ebenfalls vom Steuerventil bedes Kolbens ein Dämpfungsdruck entsteht und aufschlagten Bypaßventilteil und einem weiteren, mit daß die Ventile (63, 64) federbelastete Kegel- 45 dem Hilfsventil steuermäßig verbundenen, in Wirkventile sind, derart, daß sich an der Vorderseite verbindung mit dem Bypaßventilteil stehenden Vendes Kolbens (B) ein allmählich wachsender tilteil besteht.
   Dämpfungsdruck ausbildet. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen-

   15. Steuereinrichtung nach Anspruch 14, da- stand der Unteransprüche und in diesen niedergedurch gekennzeichnet, daß die Ventile (63, 64) 50 legt.

   direkt mit Hilfe von Anschlägen (66, 67) an der Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele des

   Kolbenstange betätigt sind. Gegenstands der Erfindung dar. Dabei zeigt

   16. Steuereinrichtung nach Anspruch 15, da- F i g. 1 in schematischer Darstellung ein Ausdurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (66, führungsbeispiel der Steuereinrichtung,

   67) mit Schaltern in einem Steuerstromkreis zu- 55 F i g. 2 eine vergrößerte ausschnittsweise Detailsammenwirken, die für die Betätigung des be- darstellung und die

   treffenden Ventils (63, 64) eine Magnetspule er- F i g. 3, 4 und 5 verschiedene Ausführungsbeiregen, spiele von bei der Steuereinrichtung verwendeten

   Ventilen in einem Längsschnitt.

   60 Zum besseren Verständnis vorliegender Erfindung

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerein- erscheint es zweckmäßig, zunächst auf den Aufbau

   richtung für einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder und die Wirkungsweise der in der Steuereinrichtung

   mit einem die Zu- und Abfuhr des hydraulischen verwendeten Ventile genauer einzugehen, da diese

   Druckmediums zu und vom Arbeitszylinder beein- Ventile sich in ihrem Aufbau im wesentlichen ähneln

   flussenden Ventilsystem, mit einer Pumpe, einem 65 und von gemeinsamen Grundvorstellungen ausgehen.

   Druckmittelbehälter und einer Druckentlastungsven- Entsprechend F i g. 3 umfaßt jedes Ventil einen

   tileinrichtung in Bypaßschaltung zwischen Pumpe Ventilkolben 1, der verschieblich in einer Bohrung 2

   und Behälter. eines Ventilgehäuses gelagert ist. Das vordere Ende