DE1806011A1

DE1806011A1 - Hydraulische Steuerung,insbesondere fuer Arbeitsgeraete von Zugmaschinen

Info

Publication number: DE1806011A1
Application number: DE19681806011
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Iijima
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1967-10-31
Filing date: 1968-10-30
Publication date: 1969-05-29
Also published as: NL6815581A; JPS506053B1; GB1244993A; BE723111A; ES360135A1; FR1587250A

Description

Patentanwälte ₊ Düsseldorf, den 29. Oktober 1968

Dr. Ing. Eiehenberg Oeoilienallee 76 Ill/Sohn

Dipl.-Ing. Sauerland
Dr. Ing. König

Unsere Akte* 24 419

Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, No. 10, Marunouchi 2-ohome, Chiyoda-ku, Tokio, Japan

"Hydraulische Steuerung, insbesondere für Arbeitsgeräte von Zugmaschinen"

Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere für Arbeitsgeräte von Zugmaschinen geeignete hydraulische Steuerung mit einer Druckflüssigkeitspumpe, einem Flüssigkeitstank und mehreren an die Pumpendruckwleitung und die Tankrücklaufleitung angeschlossenen, je einem hydraulischen Verbraucher zugeordneten Steuerventilen und einem Druckeinsteilventil.

"Bei den bekannten hydraulischen Steuerungen dieser Art sind mindestens zwei Druckflüssigkeitspumpen oder Druckeinstellventile erforderlich, um bei den für ^ die Betätigung der einzelnen Verbraucher unterschiedli- <*> chen Flüssigkeitsdrücken die volle Pumpen- bzw» Motor-

ro leistung ausnutzen zu können. Die bekannten Steuerun-I^ gen sind daher recht aufwendig und auch störanfällig.

^ Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe

'·*> besteht nun darin, eine insbesondere für Arbeitsgeräte von Zugmaschinen geeignete hydraulische Steuerung der eingangs genannten Art zu sohaffen, die wesentlich ein-.fächer ist und mit nur einem Druokeinstellventil aus-

*» 2 ·■·

kommt, dennoch aber die volle Motorleistung auszunutzen erlaubt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß das Druckeinstellventil eine In bezug auf die Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit vor den Steuerventilen mit der Pumpendruckleitung verbundene erste Einlaßöffnung und eine zweite Einlaßöffnung aufweist, die mit einer zwischen zwei Steuerventilen von

φ einer diese Ventile miteinander verbindenden Nebenstomleitung abzweigenden Steuerleitung in Verbindung steht, und daß ferner in der zweiten Einlaßöffnung ein auf den Druck in der Steuerleitung ansprechender Kolben od.dgl« und in dem Gehäuse des Druckeinstellventils ein von dem Kolben betätigtes, zwischen der ersten Einlaßöffnung und mindestens einer in die Rücklaufleitung einmündenden Auslaßöffnung liegendes Ventil untergebracht sind. Mit den Mitteln der Erfindung ergibt sich eine Steuerung, bei der durch nur ein Druokeinstellventil selbsttätig ein jeweils erforderlicher höherer oder niedrigerer Flüssigkeitsdruck eingestellt und dabei die volle Motorleistung ausgenutzt wird. Hierdurch wird nicht nur

^ eine wesentliche Vereinfachung der Steuerung, sondern auch ein höherer Wirkungsgrad erzielt.

uj Bei der erfindungsgemäßen Steuerung können

Jj^ die Steuerventile in Reihe oder parallel miteinander

co verbunden sein oder aber in Tandemanordnung zueinan-

oo der liegen.

£0 Die notwendige Druckänderung im Flüssigkeits-

^ω system läßt sich dann besonders leicht herstellen, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Feder das Ventilelement in Schließstellung hält, deren Wirkungskraft durch das auf den Steuerdruck ansprechende Glied veränderbar ist.

Melirere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen»

Fig. 1 die Steuerung mit in Reihe liegenden Steuerventilen,

Fig. 2 und 3 entsprechende schematische Darstellungen der Steuerung, jedoch bei unterschiedlichen Ventilstellungen, ^

fig. 4 die Steuerung mit parallel zueinander liegenden Steuerventilen,

Fig. 5 die Steuerung mit Tandemanordnung der Steuerventile und

Pig. 6 ein Hydrauliksystem einer bekannten Steuerung mit mehreren Steuerventilen und zwei Druckeinstellventilen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei zunächst das bekannte Hydrauliksystem anhand der Mg» näher erläutert. Es besitzt zwei Druckeinstellventile S. und Sp. Das eine dieser Ventile spricht bei einem · ^ hohen Flüssigkeitsdruck an, d.h. wenn beispielsweise ™ ein von einer Zugmaschine gezogenes Gerät arbeitet. Das andere Druckeinstellventil ist für einen niedrigeren Systemdruck ausgelegt, also für den Fall, daß das Arbeitsgerät nicht arbeitet und so die volle Pumpenleistung ausgenutzt werden kann. Derart beschaffene Systeme weisen die eingangs genannten Nachteile auf.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besitzt die erfindungsgemäße hydraulische Steuerung einen Flüssigkeitstank 1 mit einem Saugfilter 2, an dem die Saugleitung Aa der Druckflüssigkeitspumpe 3 angeschlossen ist. Die Druckleitung 4 der Flüssigkeitspumpe 3 steht mit einem

909822/0933

1 Λ ι > i

11» ti

- 4 * ■

doppelten Steuerventil 5 in Verbindung. Das Steuerventil § besitzt einen Schieber 6 eur Steuerung eines hydraulieohen Verbrauchers 16 und einen Schieber 9 cur Steuerung eines weiteren hydraulieohen Verbrauchers 17. Die hydraulischen Verbraucher 16 und 17 können beispielsweise als Zylinder-Kolben-Einheiten ausgebildet sein, mit deren Hilfe Seile einer mit einem Arbeltsgerät, beispielsweise einem Tieflöffel, ausgerüsteten Zugmaschine betätigt vrerden können.

Sie Schieber 6 und 9 des Steuerventile 5 werden durch Federn 7 und 7' in ihren neutralen Stellungen gehalten. In den Arbeitestellungen der Schieber 6 und 9 öffnen eich die Rückschlagventile 8 und 10.

Das Eweifache Steuerventil 5 ist über eine Hydraulikleitung 11 mit einem einfachen Steuerventil 12 verbunden, das einen Schieber 13 zur Steuerung eines weiteren hydraulischen Verbrauchers 18 beeitet. Der •benfalle als Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildete hydraulische Verbraucher 18 dient eur Betätigung eines Arbeitsgerätes oder Maschinenteile, beispielsweise ein·· Tieflöffele der Zugmaschine. Der Schieber 13 wird •benfalle duroh ein· feder 2" in seiner Neutralstellung gehalten. Beim Verstellen des Schiebers 13 in eine Arbeitsstellung tritt das Rückschlagventil H in Wirkung. Von d«m Steuerventil 12 strömt die Hydraulikflüssigkeit über einen filter 15 in den ELÜseigkeitstank 1 zurück·

Zu der Steuerung gehört ferner ein zweistufig wirkendes Druok«inet*llventil 19, dessen Gehäuse duroh eine mit einer Öffnung b versehene Trennwand c in Bw*i Ventilkajuiem V₁ und V₂ unterteilt ist.

In der ersten Ventilkammer V.. wird ein Haupt-909822/0933

BAD

ventil 20 durch tine Jeder 21 gegen die Einlaßöffnung der Yentilkammer V₁ gedrückt. Ba* Ventil 20 beaitat einen mittleren flansohteil mit einer Drosselöffnung a. Xn der zweiten Ventilkammer V₂ ist ein vorgesteuertes Kegelventil 22 untergebracht. Sa· rorgesteuerte Kegelventil 22 wird von einem führungskolben 24 getragen, in den das eine Ende der Ventilfeder 23 hineinragt. j Diese feder 23 ist bestrebt, das Kegelventil 22 in die öffnung b in der Trennwand ο hineiniudrüoken. ^

Wie aus Pig. 1 weiterhin hervorgeht, steht das untere Ende der Ventilkammer V₂ mit einer Zylinderbohrung d in Verbindung, in der ein Kolben ρ fltis- ' sigkeitsdioht geführt ist. Die Zylinderbohrung d ist über eine Steuerleitung 27 mit der Hydraulikleitung 11 verbunden.

Die Einlaßseite der Ventilkammer V₁ ist !wischen der Druokflüssigkeltspumpe 3 und den Steuerventilen mit der Druckleitung 4 verbunden. Eine mit der Saugleitung 4^ der Flüssigkeitspumpe 3 verbundene Rüoklaufleitung 28 steht über eine Auslaßöffnung t* mit dem oberen Seil der Yentilkammer V^ in Verbindung. Die Rücklaufleitung 28 ist über weitere Auslaßöffnungen f₂, f, und fi mit dem oberen Teil, dem mittleren und dem unteren Teil der Yentilkammer V„ verbunden. Duroh ihre Verbindung mit der Leitung 4-j ist die Rüoklaufleitung 28 sowohl mit der Saugseite der flüssigkeitspumpe 3 als auch mit dem flüssigkeitstank 1 verbunden.

Bei der in !ig. 1 geseigten Stellung der Steuerung befinden sioh die Schieber 6 und 9 des Steuerventils 5 und der Sohiebtr 13 des Steuerventile 12 in ihren Neutralstellungen. Bei Betrieb dtr Druckflüssigkeit spumpe 3 wird in den angegebenen Tfeilriohtungen flüssigkeit über die Leitung Aa aus de« flüssig-

909822/0933 BAD ORIGINAL .,....,.

it J 1

- 6

keitstank 1 angesaugt und dann über die Druckleitung 4 mit Druck weitergefördert. Die Druckflüssigkeit fließt dann über die in leihe miteinander verbundenen Neben-Stromkanäle des Steuerventils 5 und des Steuerventils 12 über das Filter 15 in den Flüssigkeitsstank 1 zurück.

Wenn nun der Schieber 6 des Steuerventils 5 - wie in Fig. 2 dargestellt - nach links verschoben wird, schließt der Schieber 6 die Nebenstromkanäle des Ventils ab. Die von der Druokflüsaigkeitspumpe 3 geförderte Druckflüssigkeit kann daher nur noch über das Rückschlagventil θ weiterströmen« Hinter dem Rückschlagventil θ fließt die Druckflüssigkeit über die Leitung e zum hydraulischen Verbraucher 16, so daß dieser betätigt wird. Die Rüokströmflüssigkeit vom hydraulischen Verbraucher 16 gelangt über die Leitung g und die Nebenstromkanäle des Steuerventils 5 sur Hydraulikleitung 11 und von dort über die Nebenstromkanäle des Steuerventils 12 sowie das filter 15 in den flUssigkeltstank 1.

Wenn sich nun die Belastung des hydraulischen Verbrauchers 16 vergrößert, wirkt das Druckeinsteilventil 19 als Überdruckventil. Die Hydraulikflüssigkeit strömt dann von der Druckleitung 4 durch die Einlaßöffnung der Ventilkammer V^ und die Drosselöffnung a des Ventile 20. Die somit auf das vorgesteuerte Kegelventil 22 einwirkende Druckflüssigkeit öffnet das Yentil

22 entgegen der Wirkung seiner ?ed#r 23. Die Druckflüssigkeit kann somit durch die Ablauföffnung f₂ in die Rüoklaufleitung 28 ablaufen.

Infolge der von der Druokflüssigkeitsleitung 4 durch die öffnungen a und b und die Ablauföffnung f₂ hindurohströmenden Druckflüssigkeit wird an den gegen«· überliegenden Seiten der Drosselöffnung a des Ventils *

909822/0 933

BAD ORIGINAL

"¹U IT'^{1 1T} '' " ""'"'¹J

20 eine Druckdifferenz hervorgerufen. Diese Druokdiffertne Überwindet die Wirkung der feder 21 des Ventile 20, so daß »ich dieses Tentil in der Ventilkaemer V^ naeh unten bewegt. Auf diese Weise kann der größte Seil der Druckflüssigkeit durch die Ventilkameer V^ und die Ablauföffnung f^ in die Rücklaufleitung 28 abstrumen. Damit wird der Jltissigkeitsdruok in dem Hydraulikkreislauf auf der gewünschten gesteuerten Höhe gehalten. Es versteht sioh, daß bei einer Betätigung des Sohiebers 9 des Steuerventils 5 das Druokeinstellventil 19 in der gleichen Weise arbeitet wie bei der Betätigung des Sohiebers 6.

In ?ig. 3 ist der Schieber 13 des Steuerventile 12 betätigt worden. Die von der Pumpe 3 kommende Druckflüssigkeit fließt über die leitung 4 und die Nebenstromkanäle des Steuerventils 5 und über die Hydraulikleitung 11 in das Steuerventil 12. Dabei wird das Rüoksohlagventil 14 geöffnet, so daß die Druckflüssigkeit über die Leitung h eu dem hydraulischen Verbraucher 18 fließen kann. Die Rüokstromflüssigkeit dieses Verbrauchers 18 gelangt über die Leitung k eu dem Steuerventil 12 und von dort über die Rücklaufleitung εum ELüssigkeitstank 1.

In diesem Betriebszustand wird nun bei der gewünschten gesteuerten Druckhöhe in der Flüssigkeitsleitung 11 der Druok über die Steuerleitung 27 auf den Kolben ρ übertragen« Die gesteuerte Druokhöhe wird niedriger einreguliert als der Druck» der notwendig ist, um das Druckeinstellventil 19 bei der Betätigung der Schieber 6 und 9 des Steuerventils 5 zu öffnen. Wenn die Belastung des hydraulischen Verbrauchers 18 zunimmt, Überträgt sioh dieser zunehmende Druok auch auf

90982 2/093 3

BAD

1 Si * «

•180801T

* β «■>'

dm Kolben p. Damit wird atioh die wirksame Kraft der in dir Kaarntr ?₂ btfindliohtn l>idtr 23 rergrÖSert, wodoroh gegenüber dem in Jig. 2 erläuterten Betriebszustand dir Steuerung ein größerer Flueaigkeit»druck notwendig ist, Ott die Ventile ti und 20 eti öffnen*

Aus Vorstehendem ergibt öiehi daB bei Betätigung der Sohiebtr 6 und 9 des iweifachen Steuerrentils 9 ein niidrigerir flüeeigkeitedruok zum Öffnen des Druokiine^ellrentile 19 erforderlioh ist, während bei einiz· Betätigiaag dii lohiibir· i% de· iinfaehen Steuerrentil· 12 ein höherer Ütlüigkeitidruek β um Offnen des Ventile 19 nötig iet· folgllöh iraöglieht d&* Druckein-■tellrentil 19 ein» Steuerung des KLüeeigksitsdriiokee auf gwii Druokhöh#n₄ Däb SrtlokeinstellTentil kann somit duroh Teränderung dae K-Üieigkeitsaruckee in Abhängigkeit ton dir Anwendung die hydraulische Leistung auto-Hfttlseh ändern, so dal dii Motorleistung vollständig werden

Wenn somit die Erfindung bei einem von einer Zugmaschine betätigten hydraulischen äerät oder Maschi nenteil, beispieisweise einem Sieflöffel, für dessen Betätigung es keiner Zugkraft der Zugmaschine bedarf., benutet wird, gawährleietet das Druckeinetellrentll eint wirksame und rolle JLusnuteung der Motorleistung der Zugmaschine und damit einen Verbesserten LeistungB wirkttngsgradt Im Übrigen IaIt eioh die Erfindung auch bei nur teilweise^ Abänderung herkömmlicher Druckeinstellrentile anwenden« ■ ■

Die Irfindung Iftet eioh auch anwenden, wenn dii Steuerventile parallel zueinander angeordnet sind, line derartige Steuerung ist in 7ig» 4 dargestellt,

809822/0933

BAD ORIGINAL

Hier besitzt das doppelte Steuerventil 29 Schieber 30, 32 und zugehörige Druckfedern 31 und 31*. Die durch die Schieber 30 und 32 gesteuerten Ventile sind parallel geschaltet« Der Auslaß des Ventils 29 ist wiederum über die Hydraulikleitung 11 mit einem einfaohen Steuerventil 33 verbunden, welches einen Schieber 34 and eine Druckfeder 31" aufweist.

In I¹Ig. 5 ist eine hydraulische Steuerung wiedergegeben, bei der die Steuerventile in !Tandemanordnung zueinander liegen. Das doppelte Steuerventil 35 besitzt Schieber 36 und 39, die durch die Pedern 37 und 37' in Neutralstellung gehalten werden und zusätzlich noch mit Ventilfederkörpern 38 und 38' versehen sind. In entsprechender Weise besitzt das einfache Steuerventil 40 einen durch eine Peder 37ⁿ und einen zugeordneten Ventilfederkörper 38^M in Neutralstellung gehaltenen Schieber 41.

Die in den lig. 4 und 5 dargestellten Steuerungen arbeiten hinsichtlich des Druokeinstellventils 19 genauso wie die Steuerungen nach den Jig. 1, 2 und 3·

Se sei schließlich noch erwähnt, daß im Rahmen der Erfindung anstelle des in den Zeichnungen wiedergegebenen Druckeinstellventils 19 mit einem vorgesteuerten Ventil auch ein direkt gesteuertes Druokeinstellventil verwendet werden kann.

909822/0033

Claims

4806011

«* 10 ·»

Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaiehe, Ho. 10, Marunouohi 2-ohome, Ohiyoda-ku, ffpkio, Japan

Patentansprüche ι

ο Hydraulische Steuerung, insbesondere für Arbeitsgeräte von Zugmaschinen, mit einer Druckflüssigkeitspumpe, einem ELÜsslgkeitstank und mehreren an die Pumpendruck« leitung und die lankrücklaufleitung angeschlossenen, je einem hydraulischen Verbraueher zugeordneten Steuerventilen und einem Druokeinstellventil, dadurch gekennzeichnet , daß das Druokeinstellventil (19) eine in bezug auf die Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit vor den Steuerventilen (5, 12J 29» 33» 35, 40) mit der Pumpendruckleltung (4) verbundene erste Einlaßöffnung und eine zweite Einlaßöffnung (d) aufweist, die mit einer zwischen zwei Steuerventilen (5, 12s 29, 33} 35, 40) von einer diese Ventile miteinander verbindenden Hebenetromleitung (11) abzweigenden Stenerleitung (2?) 1» Verbindung atehty und daß in der zweiten Einlaßöffnung (d) ein auf den Druck in der Steuerleitung (27) ansprechender Kolben (p) und in dem Gehäuse des Druokeinstellventile (19) ein von dem Kolben (p) betätigtes, zwischen der ersten Einlaßöffnung und mindestens einer in die Rücklaufleitung (28) einmündenden Auslaßöffnung (f-j) liegendes Ventil (20, 22) angeordnet sind·

2· Hydraulische Steuerung naoh Anspruch 1, dadurch g ekennzei e hne t , daß die Steuerventile (5, 12) in Reihe liegen.

3. Hydraulis oho Steuerung nach Anspruch 1, d a d u r 0 h

909822/0933

§ β k e η ηa β 1 ihm t , daS die Steuerrentile (29# 33) parallel gesehaltet «ind.

4·· Hydrauli·oh· Steuerung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet* daß die Steuerventil· (35i 40) in Tandemanordnung zueinander liegen (fig· 5).

5, Hydraul ie ohe Steuerung naoh dan Ansprüohen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, dafl das Ventil (20, 22) eine SohlieBfeder (23) aufweist, A

deren Wirkungekraft dureh den auf den Steuerdruck an- ;

■preehenden Kolben (p) verändert wird* |

¹ !

6« Hydrauliβohe Steuerung naeh den Ansprüchen 1 bis 5, I

d a d u r β h gekennzeichnet, dafl j

das Drucke inet eÜTentil (19) eine mit einer DurohlaJ- j

öffnung (b) Versehene Zwischenwand (o) mit auf beiden Seiten liegenden Tentilkammern (V₁,-T₂) aufweist) deren eine (V₁) ein erstes rersehieblioh geführtes Ventil (20) mit-einer Drosselbohrung (a) sowie eine erstii Ablauföffnung (f^) und deren andere (V₂) ein iweites rereohieblioh geführtes Ventil (22) und eine «weite Ablauföffnung (f₂) beutet. 'M

7· Hydraulisohe Steuerung naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß in der «weiten Tentilkammer (T₂) iwei die Ventilfeder (23) des «weiten Ventils (22) iwisohen sich einsohlieBende fUhrungskolben (24t ²5) Tersfthieblioh gelagert Bind, deren einer das zweite Ventil (22) trägt und deren anderer mit dsm auf den Steuerdruck ansprechenden Kolben (p) zusammenwirkt.

8. Hydraulische Steuerung naoh Anspruch 7» d a d u r 0 h gekennzeichnet» dafl der auf den Steuerv druok anspreehende Kolben (p) in der ron einer die

909822/0933

18Q6Ö11

zweite Ventilkammer (V«) und die Steuerleitung (27) miteinander rerbindenden Bohrung gebildeten zweiten Einlaßöffnung (d) verschieTDlieh gefülirt ist.

909822/0933

_ y 3 -

Leerseite