DE1634748C - Einrichtung zum Steuern eines hydraulischen Schwenkwerkantriebs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern eines hydraulischen Schwenkwerkantriebs eines Baggers, Krans od. dgl., mit einer dauernd in der Drehrichtung laufenden Pumpe mit konstanter Fördermenge, mit einem Schwenkmotor mit konstantem Schluckvermögen, der mit der Pumpe über eine-Druckflüssigkeitszuleitung verbunden ist, mit einem Druckspeicher, der über eine Zweigleitung mit der Druckflüssigkeitszuleitung verbunden ist, und mit einem in die Druckflüssigkeitszuleitung eingeschalteten Steuerschieber zur Umsteuerung der Flüssigkeitsrichtung am Schwenkmotor.

Bei derartigen Antrieben wird auf Grund der Anordnung eines Druckspeichers nur eine kleine Pumpe benötigt, weil ein Teil der Antriebsenergie vom Druckspeicher geliefert wird. Die bei der Verzöge-, rung frei werdende Bewegungsenergie wird normalerweise in den Speicher geleitet und dort gesammelt und steht dann für die nächste Beschleunigung zur Verfügung.

Bei einer bekannten Steuereinrichtung der eingangs genannten Art (USA.-Patentschrift 3 238 722) fördert die Pumpe so lange gegen den Druck im Druckspeicher, bis dieser gefüllt ist. Dabei "muß "die Pumpe stets mit voller Leistung arbeiten, während gleichzeitig Druckflüssigkeit über Überdruckventile abströmt. Zugleich wird die Druckflüssigkeit unzulässig erwärmt. Wird der Druckspeicher bei schwankendem ölstand nicht voll, dann arbeitet die Pumpe während des Betriebes ebenfalls dauernd mit voller Leistung. Wird der Druckspeicher häufig ganz gefüllt, dann werden die Schaltorgane ebenso häufig betätigt. Außerdem benötigt die bekannte Steuereinrichtung einen Nachfüllkreis mit einer Hilfspumpe und einem Niederdruckspeicher und noch eine Anzahl weiterer Ventile, wodurch diese Steuereinrichtung aufwendig wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Pumpe bei Stillstand und beim Abbremsvorgang nicht gegen den im Druckspeicher vorhandenen Druck arbeiten muß.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß ein Steuerorgan vorgesehen ist, durch das die Verbindung zwischen der Pumpe und dem Druckspeicher trennbar und zugleich die Pumpe auf drucklosen Flüssigkeitsumlauf schaltbar ist.

Durch die Erfindung wird eine wesentliche Vereinfachung der Schaltung und eine Senkung des Leistungsbedarfs erreicht. Die Pumpe und ihr Antrieb werden weniger beansprucht, weil die Pumpe weniger

ίο häufig mit voller Leistung arbeiten muß und weil sie am Abbremsvorgang des Schwenkwerks normalerweise nicht beteiligt ist. Außerdem wird die Schalthäufigkeit in der gesamten Steuereinrichtung herabgesetzt. Ferner ist eine Kühlung der Druckflüssigkeit entbehrlich.

Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Steuern eines Schwenkwerkantriebs wird in der Zeichnung erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die Steuereinrichtung mit einem Steuerorgan mit drei Schaltstellungen,

F i g. 2 einen gemeinsamen Handhebel für einen Steuerschieber und das Steuerorgan nach F i g 1,

Fig. 3 die Steuereinrichtung nach Fig. 1, jedoch mit einem Steuerorgan, das nur zwei Schaltstellungen aufweist.

Ein Antriebsmotor 1 treibt eine Pumpe 2 mit gleichbleibender Drehrichtung, wodurch Druckflüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehälter 3 angesaugt und mit konstanter Fördermenge in eine Druckflüssigkeitszuleitung 4 gefördert wird.

Ein Druckbegrenzungsventil 6 schützt die Pumpe 2 vor zu hohem Druck. Bei normalem Betrieb spricht das Druckbegrenzungsventil 6 nicht an. Ein Druckspeicher 9 ist vorgesehen, der eine Gasblase 9 α und ein Bodenventil 9 b aufweist. Der Druckspeicher 9 kann auch als Kolbenspeicher ausgebildet sein. Ein Druckbegrenzungsventil 11 schützt den Druckspeicher 9 vor unzulässig hohem Druck und spricht normalerweise nicht an.

Ein Schwenkmotor 13 kann in beiden Drehrichtungen laufen und schwenkt ein drehbares Oberteil eines • Baggers, Krans od. dgl. Der Schwenkmotor 13 nimmt bei jeder Umdrehung die gleiche Schluckmenge an Druckflüssigkeit auf und ist nicht verstellbar. Ein Steuerschieber 12 steuert ■ die Drehrichtung des Schwenkmotors 13. In der Mittellage des Steuerschiebers 12 sind zwei Leitungen 16 und 17 abgesperrt, die zum Schwenkmotor 13 führen, so daß sich der Schwenkmotor 13 nicht drehen kann.

"50 ' * Druckbegrenzungsventile 14 und 15 schützen den Schwenkmotor 13 vor unzulässig hohem Druck. In der Ausfuhrungsform nach Fig. 1 befindet sich bei Stillstand des Schwenkwerks ein Steuerorgan 5 in Mittellage.. Die von der Pumpe 2 geförderte Druckflüssigkeit fließt drucklos durch Anschlüsse 7 und 8 in den Flüssigkeitsbehälter 3. Zum Schwenken des Krans wird der Steuerschieber 12 auf »Schwenken links« oder »Schwenken rechts« und das Steuerorgan 5 auf »Beschleunigen« geschaltet. Dadurch wird Druckflüssigkeit zu einem Anschluß 18 des Steuerorgans 5 geleitet und der Druckspeicher 9 mit dem Anschluß 18 verbunden. Über eine Leitung 19 fließt Druckflüssigkeit entsprechend der gewünschten Drehrichtung in einer der beiden Leitungen 16 oder 17 dem Schwenkmotor 13 zu und versetzt diesen in Drehung. Wegen der Massenträgheit des Krans wird die Drehzahl anfangs niedrig sein. Dabei kann der Schwenkmotor 13 nur einen Teil der von der

Pumpe 2 geförderten Druckflüssigkeit schlucken. Der Überschuß wird von dem Druckspeicher 9 aufgenommen. Bei steigender Drehzahl schluckt der Schwenkmotor 13 nicht nur die Druckflüssigkeit der Pumpe 2, sondern zusätzlich erhält er aus dem Druckspeicher 9 noch Druckflüssigkeit, so daß die Drehzahl des Schwenkmotors 13 größer wird als der Fördermenge der Pumpe 2 allein entspricht. Die rücklaufende Druckflüssigkeit fließt je nach Drehrichtung durch eine der Leitungen 16 oder 17 und durch eine Leitung 20 über das Steuerorgan 5 zum Flüssigkeitsbehälter 3 zurück.

Zum Abbremsen der Schwenkbewegung verbleibt der Steuerschieber 12 in seiner eingeschalteten Stellung, doch wird das Steuerorgan 5 in die Stellung »Bremsen« gebracht. Dadurch ist der Druckspeicher 9 über Leitungen 10 und 21 und die Leitung 20 mit der Rücklaufleitung des Schwenkmotors 13 verbunden. In der Rücklaufleitung entsteht der gleiche Druck wie im Druckspeicher 9, wodurch der Schwenkmotor 13 gebremst wird.

Die während des Bremsens vom Schwenkmotor 13 geförderte Druckflüssigkeit wird vom Druckspeicher 9 aufgenommen und steht für die Beschleunigung der nächsten Schwenkbewegung zur Verfügung. Zugleich werden im Steuerorgan 5 die Anschlüsse 7, 18 und 8 miteinander verbunden, wodurch die von der Pumpe 2 geförderte Druckflüssigkeit drucklos zum Schwenkmotor 13 oder zum Flüssigkeitsbehälter 3 fließt. Ist die Schwenkbewegung abgebremst, werden das Steuerorgan 5 und der Steuerschieber 12 in Mittellage gebracht.

Läßt man das Steuerorgan 5 in der Mittellage und bewegt nur den Steuerschieber 12 auf »Schwenken rechts« oder »Schwenken links«, so wird der Druckspeicher 9 über die Leitung 10 und den Anschluß 18 und der Flüssigkeitsbehälter 3 über die Leitung 21 und den Anschluß 8 mit den beiden Leitungen 17 und 16 zum Schwenkmotor 13 verbunden. Dieser übt dann im einen oder anderen Sinn ein Drehmoment aus, wodurch man mit dem Ausleger des Baggers oder Krans gegen ein Hindernis drücken, z. B. einen Druck gegen eine Grabenwand aufrechterhalten oder auch den Kran beschleunigen kann, bis der Druckspeicher 9 leer ist.

In Fi g. 2 ist dargestellt, wie durch kreuzweise Bewegung eines Kopplungshebels 22 in einer Kulisse das Steuerorgan 5 und der Steuerschieber 12 der F i g. 1 gemeinsam betätigt werden können.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der

ίο Druckspeicher 9 nicht über ein Steuerorgan, sondern dauernd mit der Leitung 19 verbunden. Ein Steuerorgan 23 mit nur zwei Stellungen ist eingebaut. Hier kann wahlweise mit dem Druckspeicher 9 allein oder unter Hinzuziehung der Pumpe 2 gebremst werden.

Bei Stillstand befinden sich der Steuerschieber 12 und das Steuerorgan 23 in der in F i g. 3 gezeichneten Lage. Die Pumpe 2 fördert drucklos, und der Druckspeicher 9 ist abgesperrt. Zum Schwenken des Krans wird der Steuerschieber 12 auf »Schwenken links« oder »Schwenken rechts« und normalerweise auch das Steuerorgan 23 auf »Pumpe ein« geschaltet. Damit werden der Druckspeicher 9 und die Pumpe 2 mit der der Drehrichtung entsprechenden Leitung 16 bzw. 17 des Schwenkmotors 13 verbunden, der sich zu drehen beginnt. Die ablaufende Flüssigkeitsmenge fließt drucklos in den Flüssigkeitsbehälter 3 zurück.

Zum Abbremsen der Schwenkbewegung wird der Steuerschieber 12 auf die der vorhandenen Bewegung entgegengesetzte Schwenkrichtung geschaltet. Normalerweise wird dabei das Steuerorgan 23 in die Stellung »Pumpe aus« bewegt, wodurch die Pumpe 2 abgeschaltet ist und drucklosen Umlauf hat. Der Schwenkmotor 13 fördert dann in den Druckspeieher 9 und wird dadurch gebremst. Zur Erhöhung der Bremswirkung kann die Pumpe 2 zugeschaltet werden.

Der Steuerschieber 12 und das Steuerorgan 5 bzw. 23 können zu einem einzigen Steuerungsmittel vereinigt sein, wodurch dann der Koppelungshebel 22 entfallen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Steuern eines hydraulischen Schwenkwerkantriebs eines Baggers, Krans od. dgl., mit einer dauernd in einer Drehrichtung laufenden Pumpe mit konstanter Fördermenge, mit einem Schwenkmotor mit konstantem Schluckvermögen, der mit der Pumpe über eine Druckflüssigkeitszuleitung verbunden ist, mit einem Druckspeicher, der über eine Zweigleitung mit der Druckflüssigkeitszuleitung verbunden ist, und mit einem in die Druckflüssigkeitszuleitung eingeschalteten Steuerschieber zur Umsteuerung der Flüssigkeitsrichtung am Schwenkmotor, gekennzeichnet durch ein Steuerorgan (5, 23), durch das die Verbindung zwischen der Pumpe (2) und dem Druckspeicher (9) trennbar und zugleich die Pumpe (2) auf drucklosen Flüssigkeitsumlauf schaltbar ist.