DE1776190B2 - Hydraulische Steuervorrichtung - Google Patents

Hydraulische Steuervorrichtung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuervorrichtung mit einem an eine Pumpenleitung und eine Rücklaufleitung angeschlossenen, beidseitig federbelasteten, druckabhängig verstellbaren Hauptsteuerschieber, dessen beide Enden über je eine Steuerleitung mit wenigstens einem nach Art eines Druckregelventils arbeitenden, ebenfalls an die Pumpenleitung und an die Rücklaufleitung angeschlossenen, von einem Betätigungsorgan beeinflußbaren Vorsteuerschieber verbunden sind, der bei Betätigung den Zufluß von der Pumpenleitung in die Steuerleitung drosselt und auf dessen dem Betätigungsorgan gegenüberliegender Seite ein in der Betätigungslage über eine Bohrung mit der Steuerleitung in Verbindung stehender Druckraum vorgesehen ist.
Eine solche Steuervorrichtung ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 17 73 287 bekannt. Als Betätigungsorgan ist dort ein Handhebel vorgesehen, mit dem ein doppelarmiger Hebel verschwenkt werden kann, der auf jeder Seite über eine Kappe und eine Feder auf einen Vorsteuerschieber einwirkt. Jede Kappe steht ihrerseits unter der Wirkung einer weiteren Feder.
Beide Federn sind notwendig, um den zugehörigen Vorsteuerschieber in seiner Ruhelage zu halten und ihn in diese — nach einer Verstellung — zurückzuholen.
Diese Art der Betätigung eines Hauptsteuerschiebers ist aufwendig und unzuverlässig. Die Federn bringen wegen der nie zu vermeidenden Toleranzunterschiede Fehlerquellen in die Steuervorrichtung hinein. Die Kennlinien unterschiedlicher Vorrichtungen aus einer Serie können nicht gleich sein. Darüber hinaus verzögern Federn die Steuerabläufe und beanspruchen einen relativ großen Einbauraum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steuervorrichtung zu schaffen, deren Verstellung durch Fernbedienung mittels exakter elektrischer Regelung unter Vermeidung von die Steuervorgänge nachteilig beeinflussenden Federn möglich ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Betätigungsorgan ein unmittelbar auf die eine Seite des Vorsteuerschiebers einwirkender regelbarer Elektromaenet dient.
25
JO
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hl) Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung arbeitet außerordentlich schnell und exakt. Die Stabilität ihrer Vorsteuerstufen ist wesentlich größer als diejenigen der bekannten handbetätigten und von Federn abhängigen Vorsteuerstufen. Die neue Steuervorrichtung zeichnet sich zudem durch Serientreue und durch geringe Einbaumaße aus. Auf Rückholfedern für die Vorsteuer schieber kann völlig verzichtet werden.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Elektromagnete die Vorsteuerstufen und das Steuerventil mit dem Hauptsteuerschieber eine Baueinheit bilden.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß die Stellung des Hauptsteuerschiebers und somit die Öldurchflußmenge über den Magneterregerstrom elektrisch ferngesteuert werden kann. Die Vorsteuervorrichtungen mindern daher den variablen Druck aus der Pumpenhauptleitung auf einen konstanten Vorsteuerdruck, welcher zudem in linearem Verhältnis zum Magneterregerstrom bis auf Null reduziert werden kann. Die Vorsteuerschieber arbeiten als Druckreduzierventil, wobei der konstante Steuerdruck direkt durch die an die Elektromagneten angelegte Spannung bestimmt wird. Der Hauptsteuerschieber wird hiermit jeweils so weil verstellt, bis sich der Vorsieuerdruck auf seiner einen Seite mit der Kraft einer Rückstellfeder auf seiner anderen Seite die Waage hält.
Die Erfindung ermöglicht es überdies, Verbraucher auf beliebige Distanzen feinfühlig durch Potentiometer zu beherrschen. Die Placierung der Elektromagnete erfolgt dort, wo sie am sinnfälligsten erscheint. Die Bewegungsrichtung der Verbraucher ist zum Beispiel durch Drucktasten vorwählbar, wohingegen ihre Stellgeschwindigkeit durch ein hand- oder fußbetätigtes Potentiometer gesteuert werden kann. Vorschubgeschwindigkeiten an Werkzeugmaschinen lassen sich von einem schwenkbaren Schaltkasten aus verändern, wobei der Umschaltpunkt von Ein- auf Arbeitsgang durch Endschalter am Vorschubzylinder bestimmbar ist. Durch Einschalten eines Schleichganges als dritte Stufe kann sehr genau positioniert werden, da der Hauptsteuerschieber nur noch einen kurzen Weg bis zur geschlossenen Mittelstellung zurücklegen muß.
Bei Betätigung der Potentiometer für die Elektromagnete direkt durch den Verbraucher werden automatische Bewegungsabläufe erzielt. So gesteuerte Ölmotoren ersetzen in vielen Fällen teuere Ward-Leonhard-Antriebe. Vorteile ergeben sich durch diese Erfindung auch in Verbindung mit elektrohydraulischen Nachlaufsteuerungen mit Soll- und Istwertvergleich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in Teilansicht,
F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 1.
Gemäß F i g. 1 umfaßt die hydraulische Steuervorrichtung einen beidseitig durch Federn 72 belasteten Hauptsteuerschieber 4 sowie zwei nach Art von Druckregelventilen arbeitende Vorsteuerschieber 75, die durch Elektromagnete 73 beeinflußbar sind, in F i g. 1 ist nur die linke Seite der Vorrichtung, teilweise im Schnitt, im einzelnen dargestellt. Die rechte Seite der Vorrichtung ist gleich ausgebildet.
An der Stirnseite des Steuerventils 1 ist eine Kappe 70 angeflanscht, die einen Druckraum 71 einschließt, in welchen sich das linke Ende des Hauptsteuerschiebers 4 erstreckt, welches unter der Wirkung der Feder 72 steht. Die Kappe 70 trägt ein Vorsteuerventil mit dem Elektromagneten 73, dessen Ankerraum druckdicht
abgeschlossen ist, und dessen Anker 74 in F i g. 1 nach rechts bewegbar ist. Der Anker 74 wirkt auf den Vorsteuerschieber 75 ein, mit dem sich eine Drosselstelie zwischen einer Pumpenleitung 5a und einer in den Druckraum 71 mündenden Steuerleitung 76 regeln und die Steuerleitung 76 mit einer Rücklaufleitung 11a verbinden läßt, welche in eine Rückleitüng 6c einmündet
Wie nun Fig. 1 im einzelnen zeigt, steht die Steuerleitung 76 über eine Hilfsbohrung 80 im Vorsteuerschieber 75 mit einem Druckraum 81 am rückseitigen Ende des Vorsteuerschiebers 75 in Verbindung, und zwar dann, wenn sich der Elektromagnet 73 in Betriebslage befindet. Dadurch wird auf der Rückseite des Vorsteuerschiebers 75 eine der Magnetkraft entgegenstehende Kraft wirksam, welche eine Verschiebung des Vorsteuerschiebers 75 bewirkt, bis zwischen Magnetkraft und Gegenkraft Gleichgewicht herrscht, wenn nämlich die Verbindung zwischen Pumpenleitung 5a und Steuerleitung 76 gedrosselt wird. Wie ohne weiteres erkennbar ist, vermindert ein Vorsteuerventil den variablen Druck aus der Pumpenhauptleitung 5 auf einen konstanten Vorsteuerdruck. Dieser Druck kann zudem in linearem Verhältnis zum Erregerstrom des Elektromagneten 73 bis auf Null reduziert werden. Der Hauptsteuerschieber 4 wird jeweils so weit verstellt, bis der Vorsteuerdruck im Druckraum 71 mit der Feder 72 auf der Gegenseite im Gleichgewicht steht. Somit kann der Hauptsteuerschieber 4 in Abhängigkeit vom Erregerstrom in jede •j beliebige Stellung verbracht werden.
Der maximale Hub des Hauptsteuerschiebers 4 ist durch Anschlagschrauben 77 in beiden Richtungen einstellbar, was gestattet, die maximale Durchflußmenge zu jedem Verbraucher zu begrenzen.
in Wie Fig. 1 ferner zeigt, läßt sich mittels einer Stellschraube 78 die Verstellgeschwindigkeit des Hauptsteuerschiebers 4 einstellen. Nachdem nun der Vorsteuerdruck konstant bleibt, wie vorher erwähnt wurde, kann auch die eingestellte Verstellgeschwindigkeit,
ι·"> anders als bei Steuervorrichtungen üblicher Bauweise, unabhängig von der Belastung eines Verbrauchers konstant gehalten werden. Es läßt sich deshalb eine beliebige Beschleunigung bzw. Verzögerung für den Verbraucher einstellen, was gestattet, auf zusätzliche
jo Dämpfungseinrichtungen zu verzichten. Andererseits können auch sehr kurze Schaltzeiten erreicht werden, da das gesamte Vorsteuerventil keine Rückzugsfeder benötigt und mit relativ kurzem Hub arbeitet. So steht für die Betätigung die volle Magnetkraft zur Verfügung,
-■> wogegen die Rückstellung durch den hydraulischen Druck erfolgt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Hydraulische Steuervorrichtung mit einem an eine Pumpenleitung und eine Rücklaufleitung angeschlossenen, beidseitig federbelasteten, druckabhängig verstellbaren Hauptsteuerschieber, dessen beide Enden über je eine Steuerleitung mit wenigstens einem nach Art eines Druckregelventils arbeitenden, ebenfalls an die Pumpenleitung und an die Rücklaufleitung angeschlossenen, von einem Betätigungsorgan beeinflußbaren Vorsteuerschieber verbunden sind, der bei Betätigung den Zufluß von der Pumpenleitung in die Steuerleitung drosselt und auf dessen dem Betätigungsorgan gegenüberliegender Seite ein in der Betätigungslage über eine Bohrung mit der Steuerleitung in Verbindung stehender Druckraum vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungsergan ein unmittelbar auf die eine Seite des Vorsteuerschiebers (75) einwirkender regelbarer Elektromagnet (73, 73a) dient.
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