DE1600987C3 - Halte- und Lösevorrichtung für Steuerschieber hydraulischer Wegeventile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halte- und Lösevorrichtung für Steuerschieber hydraulischer Wegeventile, welche den unter Zusammendrücken einer Rückführfeder von einer neutralen Stellung in eine Steuerstellung verschobenen, eine Längsbohrung aufweisenden Steuerschieber mittels einer Einrichtung festhält, die eine Drosselstelle für eine durch die Längsbohrung des Steuerschiebers fließende und dabei eine strömungsabhängige Druckbeaufschlagung des Steuerschiebers erzeugende Druckmittelströmung bildet, und ihn beim Aufheben der Druckbeaufschlagung infolge Unterbrechung der Druckmittelströmung löst, wobei die Rückführfeder den Steuerschieber in seine neutrale Stellung zurückschiebt.

Es sind Halte- und Löseeinrichtungen bekannt, die den Steuerschieber mechanisch halten und ihn hydraulisch bei Überschreiten eines bestimmten Arbeitsdrukkes lösen und, je nach Ausführungsart, auch in die neutrale Stellung zurückschieben, wie in den FR-PS 39510 und 1380729 (mit Zusatz 85943) sowie in den DT-AS 11 16 954, 11 19 614 und 12 21 066 dargestellt, wobei z. B. bei der Steuereinrichtung nach der DT-AS 11 19 614 mindestens zwei in eine Steuerstellung gebrachte Steuerschieber von je einer federbelasteten Raste gehalten werden, die mittels eines jeder Raste zugeordneten hydraulischen Zylinders gelöst wird, wenn ein gemeinsames Überdruckventil anspricht und ein von der Stellung des jeweiligen abhängiges Sperrmittel den Zulauf zum zugehörigen hydraulischen Zylinder freigibt, wobei eine Rückführfeder den Steuerschieber in die neutrale Stellung bewegt oder wobei z. B. die Steuereinrichtung nach der DT-AS 12 21 066 für mehrere Steuerschieber, die in eine Steuerstellung gebracht und durch eine federnde Raste gehalten werden, ein gemeinsames Überdruckventil mit nachgeschaltetem Abschaltventil, das auf einen geringeren Ansprechdruck als das Überdruckventil eingestellt ist, aufzeigt und bei Ansprechen des Überdruckventils alle in der Stellung »Heben« befindlichen Steuerschieber mit Unterstützung einer jedem Steuerschieber zugeordneten Rückführfeder in die neutrale Stellung bewegt werden.

Nachteilig bei derartigen Halte- und Löseeinrichtungen ist es, daß sowohl die Kugelrasten als auch die hoch belasteten Überdruckventile mit einer erheblichen Schalttoleranz arbeiten, so daß der Betriebsdruck der Anlage entsprechend an Nutzungshöhe verliert.

Schließlich ist gemäß der US-PS 28 64 402 eine Halte- und Löseeinrichtung bekannt, bei der die Rastung des in eine Steuerstellung gebrachten Steuerschiebers auf hydraulischem Wege durch Drosseln des vom Verbraucher zum Druckmittelbehälter führenden Rücklaufes und die Rückführung des Steuerschiebers in die neutrale Stellung bei strömungslosem Druckmittel und dabei aufgehobenem Rücklaufstau durch eine entsprechende Rückführfeder erfolgt.

Nachteilig bei dieser Halte- und Löseeinrichtung ist es, daß außerhalb der hydraulischen Wegeventile Drosselstellen und/oder gemeinsame Druckhalteventile vorgesehen werden müssen und daß eine solche Halte- und Löseeinrichtung nicht für einfach wirkende Verbraucher verwendet werden kann, da bei diesen keine separate Rücklaufleitung zur Verfugung steht, sondern der Vor- und Rücklauf über ein und dieselbe Leitung erfolgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halte- und Lösevorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, die diese Nachteile beseitigt und die auch für einfachwirkende Verbraucher verwendbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die Drosselstelle bildende Einrichtung ein in der Längsbohrung des Steuerschiebers angeordnetes Überströmventil ist, das in Fließrichtung der in der Steuerstellung des Wegeventils von einer Druckmittelquelle zu einem Verbraucher über die Längsbohrung des Steuerschiebers fließenden Druckmittelströmung öffnet, und daß das Überströmventil einen in der Längsbohrung des Steuerschiebers geführten Ventilkolben aufweist, der durch eine Feder gegen einen mit ihm die Drosselstelle bildenden ringförmigen Ansatz der Längsbohrung andrückbar ist, wobei die Druckmittelquelle mit dem Verbraucher über die Längsbohrung, die Drosselstelle und mindestens eine in die Längsbohrung mündende Querbohrung des Steuerschiebers verbindbar ist, und daß ferner der Steuerschieber an seinen beiden Enden je eine Stirnfläche aufweist, die mit dem Druck vor beziehungsweise hinter der Drosselstelle über die Längsbohrung des Steuerschiebers beaufschlagbar ist.

Dabei ist es zweckmäßig, daß die Feder des Überströmventils gleichzeitig als Rückführfeder des Steuerschiebers dient.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der teils sinnbildlichen, teils schematischen Darstellung der Zeichnung zu entnehmen.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben:

Die gesamte Anordnung besteht aus einem Druckmittelbehälter 1, der über eine Leitung 2 mit einer Druckmittelpumpe 3 verbunden ist. Von der Druckmittelpumpe 3 führt eine Leitung 4 zu einem Wegeventil 5 und zu einem Druckbegrenzungsventil 6. Das Wegeventil 5 ist über eine Leitung 7 und das Druckbegrenzungsventil 6 ist über eine Leitung 8 mit dem Druckmittelbehälter 1 verbunden. Von dem Wegeventil 5 führt eine Leitung 9 zu einem einfachwirkenden Verbraucher 10 und eine Leitung 11 zu einem nachgeschalteten Wegeventil 12, das seinerseits mit einem weiteren Verbraucher 13 durch eine Leitung 14 und mit dem Druckmittelbehälter 1 durch eine Leitung 15 verbunden ist.

Das Wegeventil 5 besteht aus einem Gehäuse 16 mit einem Deckel 17. In dem Gehäuse 16 ist ein Steuerschieber 18 durch beliebige Mittel, z. B. durch einen drehbar gelagerten zweiarmigen Hebel 19, verschiebbar angeordnet. In dem Gehäuse 16 sind eine Ringkammer 20, die über die Leitung 4 mit der Druckmittelpumpe 3 verbunden ist, eine Ringkammer 21, die über die Leitung 11 mit dem nachgeschalteten Wegeventil 12 verbunden ist, eine Ringkammer 22, die über ein Rückschlagventil 23 und die Leitung 9 mit dem Verbraucher 10 verbunden ist, und eine Ringkammer 24, die über die Leitung 7 mit dem Druckmittelbehälter 1 verbunden ist, angeordnet.

Der Steuerschieber 18 weist eine Ringnut 25 und eine Ringnut 26, die mit den Ringkammern 20 und 21 Steuerkanten bilden, und eine Ringnut 27 und eine Ringnut 28 auf, die mit den Ringkammern 22 und 24 Steuerkanten bilden. Die Ringnut 27 steht durch radiale Bohrungen 27a und 27 b mit einer ringförmigen Erweiterung 29 einer abgestuften axialen Bohrung 30, 31 des Steuerschiebers 18 in Verbindung. In dem Abschnitt der abgestuften axialen Bohrung 30,31 mit dem größeren Durchmesser 31 ist ein Ventilkolben 33 mit einer Verlängerung 34 gegen eine Rückführfeder 35 verschiebbar angeordnet. Die Verschiebbarkeit des Ventilkolbens 33 nach oben ist durch einen beliebigen, auf der Verlängerung 34 befestigten Anschlag, z. B. einen Federring 36, begrenzbar, der sich gegen eine Lochscheibe 37 anlegen kann.

Der Ventilkolben 33 weist eine obere Fläche 38, die mit dem ringförmigen Absatz 32 ein Überströmventil 32, 38 bildet, und eine untere Fläche 39 auf, gegen die sich die Rückführfeder 35 abstützen kann. Der Steuerschieber 18 weist eine obere ringförmige Fläche 40 und eine untere ringförmige Fläche 41 auf. Die untere ringförmige Fläche 41 begrenzt in Verbindung mit der Lochscheibe 37 die Bewegbarkeit des Steuerschiebers 18 nach unten.

Eine Einkerbung 42 in der oberen Fläche 38 des Ventilkolbens 33 hält in der neutralen Stellung des Steuerschiebers 18 die Verbindung zwischen den beiden Abschnitten 30 und 31 der abgestuften axialen Bohrung 30, 31 aufrecht.

In der neutralen Stellung des Steuerschiebers 18 steht das freie Ende des um einen Drehpunkt 43 drehbaren Hebels 19 gerade mit einem in seiner obersten Stellung befindlichen Stößel 44 in Berührung, der sich gegen das durch eine Feder 45 belastete Rückschlagventil 23 abstützt. Die Bohrung für den Schieber 18 ist von unten durch eine Verschlußschraube 46 und der Raum für die Feder 45 durch eine Verschlußschraube 47 verschließbar. Der Steuerschieber 18 und der Hebel 19 sind durch einen am Steuerschieber 18 befestigten Stift 48, der in seiner Aussparung 49 des Hebels 19 geführt wird, formschlüssig miteinander verbunden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Halte- und Lösevorrichtung ist folgende:

In der gezeichneten neutralen Stellung des Steuerschiebers 18 gelangt das von der Druckmittelpumpe 3 geförderte Druckmittel über die Leitung 4 in die Ringkammer 20 und von dort über die Ringnut 26 in die Ringkammer 21. Vor dort gelangt das Druckmittel über die Leitung 11 zu dem nachgeschalteten Wegeventil 12. Von dort kann es je nach Schaltstellung des Wegeventils 12 zum Druckmittelbehälter 1 oder zum Verbraucher 13 gelangen.

Wird der zweiarmige Hebel 19 um seinen Drehpunkt 43 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, so wird durch die Aussparung 49 und den Stift 48 der Steuerschieber 18 nach unten bewegt.

Wenn sich die untere Kante der Ringkammer 20 und die obere Kante der Ringnut 26 in gleicher Höhe befinden, wird die Verbindung zwischen den beiden Ringkammern 20 und 21 unterbrochen. Die Weiterleitung des Druckmittels zu dem nachgeschalteten Wegeventil 12 hört auf. Gleichzeitig befindet sich die untere Kante der Ringnut 25 bereits unterhalb der oberen Kante der Ringkammer 20. Das Druckmittel gelangt in den Raum oberhalb des Steuerschiebers 18 und von dort in die Bohrung 30. Der nunmehr auf die obere Fläche 38 des Ventilkolbens 33 wirkende Druck überwindet die Kraft der Rückführfeder 35 und bewegt den Ventilkolben 33 nach unten. Hierdurch wird der Kraftschluß zwischen dem Ventilkolben 33 und dem Steuerschieber 18 über den ringförmigen Absatz 32 aufgehoben und der Steuerschieber 18 wird durch den auf die obere ringförmige Fläche 40 wirkenden Druck P\, dem nur ein um den Druckabfall an der Drosselstelle bzw. dem Überströmventil 32, 38 geringerer Druck Pi, der auf die untere ringförmige Fläche 41 wirkt, entgegenwirkt, rasch in die unterste Stellung bewegt und dort festgehalten.

Durch das von der Druckmittelpumpe 3 über die Leitung 4, die Ringkammer 20, die Ringnut 25, die Bohrung 30, die Drosselstelle bzw. das Überströmventil 32, 38, die ringförmige Erweiterung 29, die Bohrungen 27a und 27b, die Ringnut 27, die Ringkammer 22, das Rückschlagventil 23 und die Leitung 9 zum Verbraucher 10 strömende Druckmittel wird an dem Ventilkolben 33 ein Gleichgewicht der Kräfte erzielt. Auf die obere Fläche 38 wirkt der Druck Pi, der dem auf die untere Fläche 39 und die Stirnfläche der Verlängerung 34 wirkenden, um den Druckabfall an der Drosselstelle bzw. Überströmventil 32,38 gegenüber Pt geringeren Druck P2 und der Kraft der Rückführfeder das Gleichgewicht hält.

Erreicht der Verbraucher 10 seine Endlage oder hört aus einem anderen Grund das Druckmittel auf zu strömen, so gleicht sich der Druck vor und hinter der Drosselstelle aus, so daß vom Druckmittel her auf den Ventilkolben 33 und auf den Steuerschieber 18 von oben und unten die gleichen Kräfte wirken.

Hierdurch ist die Verriegelung aufgehoben und die Rückführfeder 45 kann den Ventilkolben 33 in seine

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oberste Lage und über den ringförmigen Ansatz 32 auch den Steuerschieber 18 in die neutrale Stellung bewegen. Wenn der freie Arm des Hebels 19 den Stößel 44 berührt, ist die Aufwärtsbewegung des Steuerschiebers 18 beendet und die neutrale Stellung erreicht. Das Rückschlagventil 23 sorgt für dichten Abschluß der Leitung 9, so daß der Verbraucher 10 seine eingenommene Stellung beibehält. :

Eine Umsteuerung des Verbrauchers 10 tritt ein, wenn der zweiarmige Hebel 19 um seinen Drehpunkt 43 im Uhrzeigersinn durch die Aussparung 49 und den Stift 48 der Steuerschieber 18 nach oben bewegt wird, wobei der freie Arm des Hebels 19 den Stößel nach unten drückt und hierdurch das Rückschlagventil 23 öffnet. Das Druckmittel kann dann von dem Verbraueher 10 über die Leitung 9, das geöffnete Rückschlagventil 23, die Ringkammer 22, die Ringnut 28, die Ringkammer 24 und die Leitung 7 zum Druckmittelbehälter 1 zurückfließen. In dieser Steuerstellung findet keine Verriegelung statt.

Eine solche Wirkungsweise ist z. B. für Arbeitsgeräte vorteilhaft, bei denen das Heben von Hand eingeleitet und selbsttätig nach erreichter Endlage beendet werden kann, während zum Absenken stets eine bewußte Handverstellung des Steuerschiebers verlangt wird und der Steuerschieber 18 während des Absenkens auch bei jeder Zwischenstellung des Verbrauchers 10 in seine neutrale Stellung zurückgehen soll, wenn die Handbetätigung aufhört.

Das Wegeventil 5 kann selbstverständlich mit einem weiteren Anschluß versehen werden, so daß auch doppeltwirkende Verbraucher gesteuert werden können. Am Steuerschieber 18 und im Gehäuse 16 sind dann in bekannter Weise weitere Ringkammern und Ringnuten vorzusehen.

Der Verbraucher 10 steht dann mit dem Wegeventil 5 statt nur einer Leitung 9 mit zwei Leitungen in Verbindung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

16 OO 987 Patentansprüche:

1. Halte- und Lösevorrichtung für Steuerschieber hydraulischer Wegeventile, welche den unter Zusammendrücken einer Rückführfeder von einer neutralen Stellung in eine Steuerstellung verschobenen, eine Längsbohrung aufweisenden Steuerschieber mittels einer Einrichtung festhält, die eine Drosselstelle für eine durch die Längsbohrung des Steuerschiebers fließende und dabei eine strömungsabhängige Druckbeaufschlagung des Steuerschiebers erzeugende Druckmittelströmung bildet, und ihn beim Aufheben der Druckbeaufschlagung infolge Unterbrechung der Druckmittelströmung löst, wobei die Rückführfeder den Steuerschieber in seine neutrale Stellung zurückschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß die die Drosselstelle bildende Einrichtung ein in der Längsbohrung (30, 31) des Steuerschiebers (18) angeordnetes Überströmventil (32, 38) ist, das in Fließrichtung der in der Steuerstellung des Wegeventils von einer Druckmittelquelle (3) zu einem Verbraucher (10) über die Längsbohrung des Steuerschiebers fließenden Druckmittelströmung öffnet und daß das Überströmventil (32, 38) einen in der Längsbohrung (30, 31) des Steuerschiebers (18) geführten Ventilkolben (33) aufweist, der durch eine Feder (35) gegen einem mit ihm die Drosselstelle bildenden ringförmigen Ansatz (32) der Längsbohrung andrückbar ist, wobei die Druckmittelquelle (3) mit dem Verbraucher (10) über die Längsbohrung, die Drosselstelle und mindestens eine in die Längsbohrung mündende Querbohrung (27a, 276) des Steuerschiebers verbindbar ist, und daß ferner der Steuerschieber (18) an seinen beiden Enden je eine Stirnfläche (40 bzw. 41) aufweist, die mit dem Druck vor beziehungsweise hinter der Drosselstelle über die Längsbohrung (30,31) des Steuerschiebers (18) beaufschlagbar ist.

2. Halte- und Lösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (35) des Überströmventils (32, 38) gleichzeitig als Rückführfeder des Steuerschiebers (18) dient.