DE1959025A1

DE1959025A1 - Hydraulische Antriebseinrichtung fuer einen Seil-Aufzug

Info

Publication number: DE1959025A1
Application number: DE19691959025
Authority: DE
Inventors: Huf Hans Hermann
Original assignee: AUFZUEGE AG
Current assignee: AUFZUEGE AG
Priority date: 1968-12-04
Filing date: 1969-11-25
Publication date: 1970-06-11
Also published as: FR2025192A1; AT296548B; US3601235A; CH502948A

Description

Bekannte Lastenaufzüge mit Seilantrieben für grössere Hubhöhen sind mit elektrischen Antriebs- und Steueraggregaten versehen. Um einen lastunabhängigen Betrieb und eine stetige Beschleunigung aus dem Stillstand bzw. eine stetige Verzögerung bis zum Stillstand an der vorherbestimmten Stelle zu erzielen, sind bei einem elektrischen Antrieb umfangreiche und aufwendige 5teuer- und Regeleinrichtungen notwendig, deren Aufbau kompliziert ist und die einer zeitraubenden Wartung bedürfen. Zudem wird ein elektrischer Antriebsmotor in den meisten Fällen nur unter Verwendung eines Getriebes mit den Treibelementen des Aufzuges gekuppelt werden.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen Antrieb zu schaffen, der die Nachteile der bekannten elektrischen Antriebseinrichtungen für 5eil-Aufzüge vermeidet und andererseits die Vorteile des geregelten elektrischen Antriebes besitzt. Erfindungsgemäss ist die hydraulische Antriebseinrichtung für einen Seil-Aufzug dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Druckmedium gespeister Hydraulikmotor mit einem Treibrad des Seilaufzugs gekuppelt ist, dass ferner zur Speisung des Hydraulikmotors an eine von einem Motor angetriebene Pumpe ein in Abhängigkeit von der Gröese der Last den für die Beschleunigung oder Verzögerung des Hydraulikmotors benötigten Druck erzeugende Druckdifferenz-Waage engeschlossen ist, die mit einem über dem Fluss des dem Hydraulikmotor zugeführten Druckmedium dessen Dreh-

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Richtung und Geschwindigkeit bestimmenden 4-Wege-5teuerventil verbunden ist,* und dass ein den Rücklauf des Druckmediums vom Hydraulikmotor beeinflussendes Bremsventil angeordnet ist, um die Durchflussmenge und den Druck des Druckmediums in Abhängigkeit vom Vorzeichen und der Grosse der Last zu steuern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 .eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Antriebseinrichtung mit einem langsamlaufenden Hydraulikmotor,

Fig. 2 einen Schnitt eines mit einer Druckdifferen-Waage zusammengebauten 4-Wege-5teuerventil mit einem Schieber in Ruhelage der Antriebseinrichtung der Fig. 1,

einen Schnitt längs der Linie HI-III der Fig. 2 mit dem Schieber in der einen Arbeitslage, einen 5chnitt ähnlich Fig. 3 mit einem Schieber in Ruhelage und eine Teilansicht zusätzlicher elektromagnetischer Betätigungsmittel für den Schieber, eine Ansicht eines Bremsventils der Antriebseinrichtung der Fig. 1,

einen Schnitt des Bremsventils der Fig. 1 parallel zur Zeichenebene,

einen Schnitt längs der Linie VII_--VII der Fig. 5, Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII der Fig. Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Antriebseinrichtung für einen 5eil-Aufzug enthält ein Behälter 1 ein Druckmedium, z.B. Hydrauliköl. Ein Motor 2, z.B. ein Drehstrommotor, treibt eine mit einem Sicherheitsventil versehene Oelpumpe 3 an, welche OeI aus dem Behälter 1 über ein Rückschlagventil 4 in eine Leitung 5 pumpt. Die Leitung 5 ist als Hauptpumpenleitung an eine Druckdifferenzwaage 6 angeschlossen, deren Rücklaufleitung 7 über ein weiteres Rückschlagventil θ und ein Rücklauffilter 9 in den Oelbehälter mündet.

Eine weitere Pumpenleitung 10 führt OeI unter Druck von der Druckdifferenz-Waage an den Eingang eines beispielsweise einen Schieber aufweisenden 4-Wege-5tauerventils 11, das vier Anschluss-Ausgangsleitungen 12, 13, 14 und 15 aufweist. Zwei Anschlusslei-

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Fig.	3
Fig.	4
Fig.	5
Fig.	6
Fig.	• 7

tungen 12 und 13 .dienen als Rücklaufleitungen und sind an die Druckdifferenz-Waage 6 angeschlossen. Die beiden anderen Anschlussleitungen 14 und 15 dienen als Verbraucherleitungen, wobei je nach 5tellung des Schiebers des Steuerventils 11 die eine Leitung als Speiseleitung und die andere Leitung als Rücklaufleitung arbeitet. Zur Betätigung des Steuerventils bzw. dessen Schiebers aus seiner Ruhelage oder Miiitellage in die eine oder andere Arbeitslage sind zwei elektromagnetische Vorsteuerventile 16 und 17 vorgesehen, denen ein veränderlicher Steuerstrom von einem Regler 18 zugeführt ist.

Die beiden Verbraucher-Anschlussleitungen 14 und 15 des Steuerventils 11 sind einerseits über je ein Rückschlagventil 19 bzw. 20 an einen Hydraulikmotor 21 angeschlossen, und zwar je an einen Motoranschluss 22 bzw. 23. Die beiden Anschlüsse 22 und 23 des Hydraulikmotors 21 sind wechselseitig je nach Drehrichtung des Motors Zu— oder Ablaufanschlüsse für das OeI. Andererseits sind die Verbraucher-Anschlussleitungen 14 und 15 des Steuerventils 11 über ein Bremsventil 24 und Leitungen 25 bzw. 26 an den Hydraulikmotor 12 angeschlossen. Zudem ist jeder Anschluss 22, 23 des Hydraulikmotors 21 über je ein Rückschlagventil 19 bzw. 20 mit der Rücklaufleitung 7 der Druckdifferenz-Waage verbunden. Diese letzteren Verbindungen dienen dazu, bei Leckverlusten eine Nachspeisung des Hydraulikmotors mit OeI aus dem Behälter 1 sicherzustellen.

Das Bremsventil 24 ist dazu vorgesehen, den Fluss des vom Hydrulikmotor 21 rücklaufenden OeIs zu steuern, und weist zu diesem Zweck beispielsweise zwei Steuerkolben auf, welche je nach ihrer Stellung einen veränderlichen Durchlass von der Leitung 25 zur Leitung 14 bzw. von der Leitung 26 zur Leitung 15 bilden. Zur Steuerung desBremsventils 24 dienen die Oeldrücke in den Leitungen 15 bzw. 14. Ein den Durchlass von der Leitung 25 zur Leitung 14 beeinflussender Anschluss 27 des Bremsventils 24 ist über eine Drossel 29, der ein Rückschlagventil 30 parallel geschaltet ist, an die Leitung 15 angeschlossen. In entsprechender Weise ist ein den Durchlass von der Leitung 26 zur Leitung 15 beeinflussender Anschluss 28 des Bremsventils 24 über eine weitere Drossel 31, der ebenfalls ein Rückschlagventil 32 parallel geschaltet ist, an die Leitung 14 angeschlossen.

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Der langsam, d.h. bis etwa 150 Umdrehungen pro Minute laufende Hydraulikmotor 21 ist über eine schematisch dargestellte Welle 33 direkt mit einer Treibscheibe 34 für ein Aufzugseil 35 gekuppelt, an welchem eine Last 36, z.B. eine Ladekabine oder ei-Ladebühne, sowie ein Gegengewicht 37 angehängt sind. Der Hydraulikmotor kann auch als schneilaufender Motor ausgebildet sein, in welchem Fall die Welle 33 mit einem Reduziergetriebe versehen wird. Usher die Welle 33 ist ferner eine als hydraulisch lüftbare Reibungsbremse ausgebildete Bremsvorrichtung 3B mit dem Hydraulikmotor 21 gekuppelt. Diese Bremsvorrichtung weist eine auf Welle 33 befestigt Bremsscheibe oder Bremstrommel 39 und auf diese einwirkende Bremsbacken 40 auf, zu deren Lösen Bremslüftzylinder 41 vorgesehen sind und die bei entlasteten Zylindern unter der Wirkung einer Feder 42 auf die Bremsscheibe oder -trommel drücken. Lieber eine Drosselvorrichtung 43, der ein Rückschlagventil 44 parallel geschaltet ist, sind die Bremslüftzylinder 41 mit der Hauptpumpenleitung 5 verbunden.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Druckdifferenz-Waage 6, des 4-Wege-5teuerventils 11 und des Bremsventils 24 werden später beschrieben. Im folgenden wird die prinzipielle Funktionsweise der in Fig. 1 schematisch dargestellten Antriebseinrichtung für zwei Betriebszustände erläutert, nämlich für einen ersten Betriebszustand, in welchem der Hydraulikmotor 21 ein positives Lastmoment zu überwinden hat, und für einen zweiten Betriebszustand der Fahrt mit negativem Lastmoment, d.h. für den Zustand, bei welchem der Hydraulikmotor 21 durch das Gegengewicht 37 angetrieben wird und gewissermassen als Pumpe läuft.

Wenn die Pumpe 3 vom Drehstrommotor 2 angetrieben wird, entnimmt sie dem Behälter 1 OeI und fördert es über das Rückschlagventil 4 und die Leitung 1 zur Druckdifferenz-Waage 6. Es sei angenommen, dass die elektromagnetischen Vorsteuerventile 16 und 17 aberregt sind, so dass der später beschriebene, axial bewegbare Schieber des 4-Wege-Steuerventils 11 sich in seiner mittleren Ruhelage befindet. Die Druckdifferenz-Waage 6 und das Steuerventil 11 sind so ausgebildet, dass die Waage 6 dann unter dem sich vom geförderten OeI aufgebauten Druck einen Umlaufdruck von beispielsweise 3 atü erzeugt. Das OeI fliesst demnach in einem durch einen Pfeil 45 engedeuteten Kreislauf über die Waage 6

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über die Leitung 7, das Rückschlagventil 8 und den Filter 9 in den Behälter 1 zurück. Da die Bremslüftzylinder 41 wegen der nicht ausrechenden Wirkung des geringen Umlaufdruckes noch entlastet sind, sind die Bremsbacken 40 an die Bremsscheibe oder -trommel 39 angelegt.

Zur Einleitung der Fahrt des Aufzuges mit positivem Lastmoment wird nun das eine der beiden elektromagnetischen Vorsteuerventils 16, 17 über den Regler 1Θ erregt, beispielsweise das linksseitige Ventil 16. Die nachfolgenden Ausführungen gelten in entsprechender Weise, wenn das andere Vorsteuerventil 17 zur Einleitung der Fahrt in der anderen Fahrrichtung, d.h. mit entgegengesetzter Drehrichtung des Hydraulikmotort 21 erregt wird.

Durch die Erregung des elektromagnetischen Vorsteuerven- -■fcils 16 wird der variable Druck aus der Pumpenleitung 10 auf einen konstanten, mindestens angenähert dem Erregungsstrom proportionalen Vorsteuerdruck reduziert, welcher der Betätigung des Schiebers des 4-Wege-5teuerventils 11 dient, wobei das vom Vorsteuerventil 16 abfliessende OeI über die Rücklaufleitung zur Druckdifferenz-Waage 6 und von dort über die Rücklaufleitung 7 zum Behälter 1 gelangt. Durch die Verschiebung des Schiebers des Steuerventils 11 wird der Oelumlauf über die Waage reduziert, so dass der Oeldruck in der Hauptpumpenleitung stark ansteigt. Es gelant nun OeI von der Pumpenleitung 10 zur Verbraucherleitung 14 und über das Rückschlagventil 19 zum Anschluss 22 des Hydraulikmotors 21, so dass dieser zu drehen beginnt. Das über den Anschluss 23 aus dem Motor austretende OeI gelangt über die Leitung 26 zum Bremsventil 24. Der sich in der Verbraucherleitung 14 aufbauende Druck betätigt über das Drossel-Rückschlagventil 31, 32 im Bremsventil einen Steuerkolben, der einen Durchlass für das OeI von der Leitung 26 zur Leitung 15 freigibt, so dass das OeI über diese Leitung, das Steuerventil 11, die Leitung 13, der Druckdifferenz-Waage 6 und die Rücklaufleitung 7 zum Behälter 1 flieset. Durch den Aufbau des Druckes baut sich auch in der Zuleitung zu den Bremslüftzylindern 41 derselbe Druck auf, so daae die Bremsbacken 40 gelüftet werden, wobei der zur Betätigung der Bremsbacken 40 notwendige Druck grosser ist als der vorerwähnte Umlaufdruck.

Der Motor 21 beschleunigt gemess der ihm über das Steuer-

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ventil 11 zugeführten Oelmenge- und dreht je nach Durchfluss mit konstanter Drehzahl. Zur Konstanthaltung der Drehzahl weist der Regler 18 einen Istwertgeber (nicht dargestellt), z.B. einen Tachodynamo, auf und erzeugt durch Vergleich mit einem einstellbaren Sollwert einen veränderlichen Steuerstrom für das elektromagnetische Vorsteuerventil 16, das den Schieber des Steuerventils 11 in eine entsprechende Lage zur Erzeugung eines entsprechenden OeldurchflussBs bringt.

Wird nun durch Verringerung des Steuerstroms des Vorsteuerventils 16 dessen Magnetsystem aberregt, so folgt in entsprechender Weise der Schieber des Steuerventils 11. Dadurch wird die dem Motor 21 zugeführte Qelnienge reduziert, und eine Verzögerung der Drehbewegung setzt sin. Infolge dss konstanten Oeldrucks bleibt jedoch der Steuerkolben des Bremsventils 24 unverändert stehen. Auch die Bremszylinder 41 halten die Bremsbacken 40 nach wie vor offen.

Sobald der Schieber des Steuerventils seine Ruhe- oder Mittelstellung erreicht hat, hört der Oelfluss zum Motor 21 auf und es bleibt der Oelumlauf der Druckdifferenz-Waage bei dem konstanten, reduzierten Druck von beispielsweise 3 atü. Die Bremslüftzylinder 41 werden dadurch entlastet* so dass die Bremsbacken 40 einfallen. Der Druck in den Verbraucherleitungen 14, 15, 25, 26 baut sich sukzessive ab, so dass der Steuerkolben des Bremsventils 24 in Rückstellung geht.

Zur Einleitung der Fahrt mit negativem Lastmoment wird, wie vorgängig beschrieben, durch den Regler 18 das elektromagnetische Vorsteuerventil 16 erregt, so dass sich der Schieber des Steuerventils 11 wiederum in eine entsprechende Arbeitslage bewegt. Ueber das Steuerventil 11 fliesst OeI in der vorbeschriebenen Weise zum Hydraulikmotor 21. Da die Bremslüftzylinder 41 noch nicht mit dem zum Lüften der Bremsbacken notwendigen Druck beaufschlagt sind, baut sich der Druck weiter auf, bis ein Lüften zustande kommt.

Der Hydraulikmotor 21 wird nun sowohl durch den Druck des ihm über seinen Anschluss 32 zugeführten OeIs als auch durch das Moment des Gegengewichts 37 angetrieben. Das vom Anschluss 23 des Motors 21 ausströmende OeI gelangt über die Leitung 26 zum Brems» ventil 24, dessen Steuerkolben aber noch in seiner Ruhelage ist,

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so dass keine Verbindung zwischen der Einlassleitung 26 und der Auslassleitung 15 besteht. Dies bewirkt, dass der Druck am Anschluss 22 steigt. Nun wird über das Drossel-Rückschlagventil 31, 32, der Steuerkolben des Bremsventils mit Druck beaufschlagt, so dass er sich gegen den Druck einer Feder verschiebt und dadurch die Verbindung der Leitungen 26 und 15 herstellt, wodurch das OeI, wie bereits erläutert, zum Behälter 1 zurückfliessen kann. Es stellt sich im Kreis des Motors 21 und des Bremsventils 24 nur derjenige Druck ein, der notwendig ist, um die von der Durchflussmenge abhängige, gewünschte Drehzahl einzuhalten und den Steuerkolben des Bremsventils 24 in derjenigen Stellung zu halten, die ein Abfliessen der entsprechenden Oelmenge ermöglicht.

Bei Einleiten einer Verzögerung mit Hilfe des Reglers 18 ™ verringern sich die dem Anschluss 22 des Hydraulikmotors 21 zugeführte Oelmenge und der Oeldruck. Der von der Druckseite her beaufschlagte 5teuerkolben des Bremsventils 24 wird dadurch durch Federkraft zurückgeschoben. Der Motor 21 kommt zum Stillstand, so bald der Schieber des Steuerventils 11 seine Ruheoder Mittelstellung erreicht hat. Das Einfallen der Bremsbacken 40 und der Druckabbau im Bremsventil 24 gehen in der vorbe schriebenen Weise vor sich.

In Fig. 2 ist eine an sich bekannte Ausführungsform des mit der Druckdifferenz-Waage 6 der Fig. 1 als konstruktive Einheit zusammengebauten 4-Wege-5teuerventils 11 der Fig. 1 dargestellt, wobei in Fig; 2 die Verbindungs- und Anschlussleitungen der Waa- Λ ge und des Ventils gleich wie in Fig. 1 bezeichnet sind.

Die Druckdifferen-Waage 6 weist einen 5teuerkolben 51 auf, der gegen die Wirkung einer Feder 52 nach rechts verschiebbar ist. Der Steuerkolben 51 durchdringt zwei Räume, in welche einerseits die Pumpenhauptleitung 5 (Fig. 1) und andererseits die Rücklaufleitung 7 mündet und die durch einen Einschnitt 53 am Steuerkolben 51 verbindbar sind.

Das 4-Wege~5teuerventil 11 weist einen mechanisch oder elektromagnetisch aus der dargestellten Ruhe- oder Mittelstellung in eine Arbeitslage nach rechts oder links axial verschiebbaren Schieber 54 auf. Das Steuerventil 11 ist mit verschiednen Kanälen versehen, die den Anschlussleitungen der Fig. 1 entsprechen,

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nämlich der zur Waage 6 führende Pumpenkanal 10, der eine Rücklaufkanal 12, der ebenfalls zum Umlafventil 6 führt, der zweite Rücklauf kanal 13,.der über einen Samrnenlanal 55 und den Rücklaufkanal 12 zur Waage 6 führt, die erste Ferbraucherleitung und die zweite Verbraucherleitung 15. Es ist ersichtlich, dass über die Waage 6 der Pumpenkanal 10 in direkter Verbindung mit der Hauptpumpenleitung 5 und die Rücklaufkanäle 12 und 13 in direkter Verbindung mit der zum Oelbehälter 1 (Fig. 1) führenden Rücklaufleitung 7 stehen. Der Schieber 54 ist mit Einschnitten und 57 versehen, welche Drosselstellen bilden und eine Verbindung der Pumpen- und Rücklaufkanäle 10 bzw. 12, 13,mit den Verbraucherleitungen 14, 15 erlauben.

Der federseitige Kolbenraum der Druckdifferenz-Waage 6 steht über einen durch den Schieber 54 des 4-Wege-Steuerventils 11 verschliessbaren Umlaufsteuerkanal 58 mit dem Sammelkanal 55 und damit mit dem Rücklaufkanal 12 und der Rücklaufleitung 7 in Verbindung. In den Umlaufsteuerkanal 5Θ münden ferner Kanäle 59 und 60, welche nach Stellung des Schiebers 54 mit den Verbraucherleitungen 14 bzw. 15 verbindbar sind.

Die andere Seite 61 des Steuerkolbens 51 der Waage 6 steht über Bohrungen 62 mit dem Raum in Verbindung, in welchen die Hauptpumpenleitung 5 mündet.

In Fig. 3 ist der Schieber 54 des Steuerventils 11 der Fig. 2 in einem Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2 dargestellt, und zwar in einer Arbeitslage, welche aus der in Fig. 2 dargestellten Lage durch eine Verschiebung des Schiebers nach rechts gervorgegangen ist.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Druckdifferenz-Waage 6 und des Steuerventils 11 der Fig. 2 und 3 für die anhand der schematischen Fig. 1 vorbeschriebenen Funktionszustände kurz erläutert.

Wenn sich der Schieber 54 in der in Fig. 2 dargestellten Mittellage befindet und der Antriebsmotor 2 (Fig. 1) der Pumpe eingeschaltet wird, gelangt OeI von der Pumpenhauptlextung 5 (Fig. 2) in die Druckdiffersnz-Waage 6 und durch die Bohrungen 62 des Steuerkolbens 51 zur Kolbenendseite 61 und drückt den Kolben gegen die Wirkung der Feder 52 nach rechts. Dadurch bnwirkt der Einschnitt 53 das Kolbana eine Strömumgnverbundunq zwischen

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der Pumpenhauptleitung 5 und der Rücklaufleitung 7. Da der federseitige Kolbenraum über den Umlaufsteuerkanal 5B mit der Rücklaufleitung ζ in Verbindung steht, verschiebt sich der Steuerkolben 51 soweit, bis der auf den Kolben wirkende Pumpendruck gleich dem Druck der Feder 52 ist. In der Pumpenhauptleitung 5 herrscht also vorerst der durch die Feder 52 bestimmte Umlaufdruck von beispielsweise 3 bis 5 atü vor.

Wenn nun an den gemäss Fig. 1 aus dem Hydraulikmotor 21 bestehenden Verbraucher Leistung, d.h. Del unter einem bestimmten Druck, abgegeben werden soll, in Uebereinstimmung mit der Funktionsbeschreibung der Fig. 1 beispielsweise über die Verbraucherleitung 14 (Fig. 1 - 3) so wird der Schieber 54 (Fig. 2, 3) nach rechts verschoben. Dadurch wird zunächst der Umlaufsteuerkanal 58 geschlossen und statt dessen die Verbraucherleitung 14 über den Kanal 59 mit dem federseitigen Kolbenraum der Druckdifferenz-Waage 6 verbunden. Dann werden die genannte Verbraucherleitung 14 über de.n Einschnitt 56 des Schiebers 54 mit dem Pumpenkanal 10 und die Verbraucherleitung 15 über den Einschnitt 57 des Schiebers 54 mit dem Rücklaufkanal 13 verbunden, so dass ein Oelzufluss und -rückfluss zum bzw. vom Hydraulikmotor gemäss den in Fig. 3 eingezeichneten Pfeilen erfolgt.

Auf das federseitige Ende des Steuerkolbens 51 der Druckdifferenz-Waage 6 wirkt nun zusätzlich zur Feder der Lastdruck vom Hydraulikmotor, während am anderen Kolbenende der Pumpendruck wirksam ist. Auf diese Weise wird der Steuerkolben 51 nach links verschoben, womit der Abfluss in den Behälter 1 (Fig. 1) so weit gedrosselt wird, bis der Pumpendruck den Lastdruck um den Federdruck (z.B. 3 bis 5 atü) übersteigt und eine Gleichgewichtslage des Steuerkolbens 51 der Waage 6 erzielt wird. Daraus ergibt sich, dass der Pumpendruck (Leitung 5) immer um den genannten Federdruck (Feder 52) höher ist als der Lastdruck (Leitung 14). Zudem bleibt auch die Druckdifferenz an der Drjosselstelle 56 zwischen Pumpenkanal 10 und Verbraucherleitung 14 über den ganzen Regelweg konstant.

Wenn der Schieber 54 aus seiner Mittellage in der anderen Richtung bewegt wird, also nach links, laufen die Vorgänge inent sprechender Weise sb, wobei jedoch die Verbraucherlei'tungen 14, 15 ihre Rollen tauschen und der Kanal 60 statt des Kanals 59 als

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Verbindungskanal wirksam wird.'

In der Druckdifferenz-Waage 6 ist ein Ueberdruckventii 63 angeordnet, das einen gegen die Wirkung einer Feder 67 verschiebbaren Kegel 65 umfasst, der bei einem Ueberdruck einen Verbindungskanal 66 zwischen der Rücklaufleitung 7 und dem federseitigenKolbenraum inder Waage 6 öffnet. Die Feder kann hierbei mittels eines Gewindestiftes 67 eingestellt werden.

Ferner ist die Druckdifferenz-Waage S mit einer Drosselschraube 68 versehen, mit wslcher sich die Druckanstiegs- und Druckabfallsgeschwindigkeit beim Verstellen des Schiebers 54 regulieren lässt. Die Drosselschraube 68 verändert den Strömungsquerschnitt des Umlaufstsuerkanals 58 zwischen seinen Mündungen zum federseitigen Kolbenraum der Waage 6 und zu den Verbindungskanälen 59 und 60.

Eine an sich bekannte Ausführungsform der in fig. I schematisch dargestellten elektromagnetischen Varsteuerventile 16, 17 zur elektromagnetischen Betätigung des Schiebers 54 des 4-Wege-Steuerventils 11 (Fig. 2) ist zusammen mit dero Schieber 12 (Fig. 4) teilweise dargestellt.

Stirnseitig des Steuerventils 11 ist eine Kappe 70 angeflanscht, in welche sich das Ende des 5chiebers 54 in einen Druckraum 71 erstreckt. Der Schieber 54 steht hierbei unter der Wirkung einer Feder 72. Die Kappe 7D trägt ein Vorsteuerventil mit einem Elektromagneten 73, dessen Ankerraum druckdicht abgeschlossen ist und dessen Anker 74 in der Darstellung nach rechts bewegbar ist. Der Anker 74 wirkt auf einen Steuerkolben 75 des Vorsteuerventils. Mit dem Steuerkolben 75 lässt sich eine Drosstlstelle zwischen einer Pumpenleitung 76 und einer in den Druckraum 71 mündenden Steuerleitung 77 regeln und die Steuerleitung 76 mit einer Rücklaufleitung 78 verbinden.

Die Steuerleitung 77 ist über einen Kanal 79 im Steuerkolben 75 mit einem Druckraum 80 am rückseitigen Ende des Steuerkolben 75 in Verbindung, und zwar dann, wenn sich der Hagnet 73 in Betriebslage befindet. Dadurch wird auf der Rückseite des Steuerkolbens 75 eine der Magnetkraft entgegenstehende Kraft wirksam, welche eine Verschiebung des Steuerkolbens 75 bewirkt, bis zwi-Bchen Magnetkraft und Gegenkraft Gleichgewicht herrscht, indem die Verbindung zwischen Pumpenleitung 76 und Steuerleitung 77 ge-

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drosselt wird. Wie ohne weiteres erkennbar, vermindert das bzw. die Vorsteuerventile den variablen Druck aus der Pumpenleitung 10 auf einen konstanten Vorsteuerdruck. Dieser Druck kann zudem in linearem Verhältnis zum Magneterregerstrom bis auf 0 reduziert werden. Der Hauptschieber 54 wird durch die Anordnung so weit verstellt, bis der Vorsteuerdruck in der Kammer 71 mit der Feder 72 auf der Gegenseite im Gleichgewicht ist. 5omit kann der Schieber 4 in Abhängigkeit des ErrBgerstromes in jede beliebige Stelung verbracht werden.

Der maximale Schieberhub ist durch Anschlagschrauben Bl in beiden Richtungen einstellbar, was gestattet, die maximale Durchflussmenge zu jedem Verbraucher zu begrenzen, wie das vorstehend beschrieben wurde.

Wie Fig. 4 ferner zeigt, lässt sich mittels einer Stellschraube 82 die Verstellgeschwindigkeit des Hauptsteuerschiebers 54 einstellen. Nachdem nun der Vorsteuerdruck konstant bleibt, kann auch die eingestellte Verstellgeschwindigkeit unabhängig der Belastung des Verbrauchers konstant gehalten werden. Es lässt sich deshalb eine beliebige Beschleunigung bzw. Verzögerung für den Verbraucher einstellen, was gestattet, auf zusätzliche Dämpfungseinrichtungen zu verzichten. Anderseits können auch sehr kurze Schaltzeiten erreicht werden, da das genannte Vorsteuerventil keine Rückzugfeder benötigt und mit relativ kurzem Hub arbeitet. Somit steht für die Betätigung die volle Magnetkraft zur Verfugung, wogegen die Rückstellung durch den hydraulischen Druck erfolgt.

Gemäss Fig. 5 und 6 weist die dargestellte Ausführungsform des Bremsventils 24 (Fig. 1) einen quaderförmigen Metallblock Θ3 auf, bei welchem zwei einander gegenüberliegende Seiten durch Platten 84 abgeschlossen sind. Der Metallblock 83 ist mit zwei im wesentlichen zylindrischen, parallelen Bohrungen 85 und 86 versehen, in welchen je ein Steuerkolben 87 bzw. 88 angeordnet ist. In jede Zylinderbohrung 85, 86 münden zwei Anschlusskanäle 89, 90 bzw. 91, 92, welche jeweils den Eintritts- und den Austrittskanal jeder Zylinderbohrung darstellen. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist hierbei die Leitung 14 an den Kanal 89, die Leitung 25 an den Kanal 90, die Leitung 15 an den Kanal 91 und die Leitung 25 an den Kanal 92 angeschlossen. "

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Jeder der Steuerkolben 87, 88 ist dazu vorgesehen, je nach seiner Lage in der entsprechenden Zylinderbohrung 85 bzw. 86, in welcher er gegen die Wirkung je einer Feder 93 bzw. 94 axial verschiebbar angeordnet ist, einen Durchlass variablen Querschnitte für das OeI vom Anschluss 90 bzw. 92 zum Anschlusskanal 89 bzw. 91 zu schaffen. Zu diesem Zweck ist jeder 5teuerkolben 87, 88 mit keilförmigen Kanälen 95 versehen, deren weitere Enden ständig mit Anschlusskanälen 89 bzw. 91 in Strömungsverbindung stehen.

Zur Betätigung der Steuerkolben 87, 88 ist jeweils am einen Kolbenende in der Zylinderbohrung ein Druckraum 96 bzw. 97 vorgesehen, welchem in später beschriebener Weise OeI unter Druck zugeführt werden kann. Die federseitigen Kolbenräume sind durch einen Kanal 98 miteinander verbunden, der mit einem Anschluss 90 zum Ableiten des unvermeidlichen Lecköls versehen ist.

Gemäss Fig. 1 ist nun dem Bremsventil 24 der zur Betätigung jedes 5teuerkolbens benötigte Steuerdruck über ein Drossel-Rückschlagventil jeweils von der anderen Ausgangsleitung des 4-Wege-Steuerventils 11 als der an den vom betreffenden Steuerkalben gesteuerten Durchlass des Bremsventils angeschlossenen Ausgangsleitung zugeführt. In der Ausfüihrungsform des Bremsventils gemäss Flg. 5-8 sind die beiden Drossel-Rückschlagventile 29, 30 und 31, 32 im Ventilblock 83 in der fügenden 'Weise ein gebaut.

Vom Kolbenraum, in den der Anschlusskanal 89 und damit die Leitung 14 der Fig. 1 mündet, führt ein Kanal 100 (Fig. 5) einerseits zu dem als Bohrung im Block 83 ausgebildeten Rückschlagventil 30 (Fig. 7), das den Oelfluss mittels einer federbelasteten Kugel 30' sperrt. Ein weiterer Zweig des Kanals 100 führt zu der als Schraube ausgebildeten, einstellbaren Drosselvorrichtung 29 (Fig. 5) und von dort weiter über einen Kanal 101 (Fig. 5, 7) zu einem Kanalstück 102, das ebenfalls an das Rückschlagventil 30 angeschlossen ist und in den Kolbenraum 97 mündet. Das OeI kann demnach gemäss den in Fig. 5 eingezeichneten Pfeilen vom Anschlusskanal 89 über die Kanäle 100, 101, 102 zum Kolbenraum 97 fliessen und dadurch den Kolben 88 an seiner einen Endfläche mit Druck beaufschlagen.

In entsprechender Weise führt vom Kolbenraum, in den der Anschluss 91 und damit die Leitung 15 der Fig. 1 mündet, ein Kanal 103 (Fig. 5) zum zweiten Rückschlagventil 32 (Fig. 5, 7) mit

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einer federbelasteten Kugel 32', welche den Oelfluss sperrt. Ein weiterer Zweig des Kanals 103 führt zur einstellbaren Drosselvorrichtung 31 (Fig. 5, Θ) und von dort über einen Kanal 104 (Fig. 5, 7) zu einem Kanalstück 105, das ebenfalls an das Rückschlagventil 32 angeschlossen ist und in den Kolbenraum 96 mündet. Das OeI fliesst demnach gemäss den in Fig. 5 eingezeichneten Pfeilen über die Kanäle 103, 104, 105 vom Anschlusskanal 91 zum Kolbenraum 96 und übt auf die Endfläche des Kolbens B7 einen Druck aus.

Die Funktionsweise des dargestellten Bremsventils ist anhand der Fig. 1 bereits prinzipiell beschrieben worden. Wenn der Hydraulikmotor 21 ein positives Lastmoment zu überwinden hat, ist in der Leitung 14 (Fig. 1) und damit am Anschlusskanal 89 Fig. 5, 6) der volle Lastdruck wirksam, so dass der Steuerkolben 88 (Fig. 6) gegen die Feder 94 ganz verschoben wird und die keilförmigen Kanäle einen ungehinderten Rückfluss des OeIs vom Hydraulikmotor 21 (Fig. 1) zum Behälter 1 ermöglichen. Bei Fahrt mit negativem Lastmoment, das den Hydraulikmotor im Sinne einer Pumpe antreibt, ist der Oeldruck in der Leitung 14 geringer, so dass der Steuerkolben 88 (Fig. 6) nur teilweise gegen die Feder 94 verschoben wird und damit infolge der nur mit ihren engeren Querschnitten wirksamen, keilförmigen Kanäle eine Drosselung des Oelfrücklaufs erzielt wird. Hierbei stellt sich eine Gleichgewichtslage des Steuerkalbens BB ein, die ein Abfliessen derjenigen Oelmenge ermöglicht, die am Hydrulikmotor den notwendigen Druck erzeugt, um die von der Durchflussmenge abhängige, gewünschte und durch den Regler 18 und das 4-Wege-Steuerventil eingestellte Drehzahl einzuhalten. Für jeden Lastzustand ergibt sich demnach automatisch eine entsprechende Stellung des Steuerkolbens 88, wobei bei umgekehrter Drehrichtung des Hydrulikmotors in entsprechender Weise der andere Steuerkolben zur Wirkung kommt.

Die beschriebene Antriebsvorrichtung ermöglicht es, eine Kriechgeschwindigkeit zu erreichen,aus der beim Erreichen der Haltestelle auf Null verzögert werden kann. Die Einrichtung ermöglicht einen lastunabhängigen Betrieb, eine beliebige Beschleunigung, Verzögerung oder Geschwindigkeit und eine sichere Beherrschung aller Bremsvorgänge, wobei bei einem allfälligen Druckaus fall sofort die mechanische Bremsen einfallen. Zudem können Be-

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schleunigung, Verzögerung und Geschwindigkeit vollständig geregelt werden.

Die beschriebene Antriebseinrichtung weist einen einfachen Aufbau ohne komplizierte Steuerungen und Regelungen auf und ist robust und weitgehend wartungsfrei. Zudem kann sie sehr kopakt ausgebildet werden, indem beispielsweise die Druckdifferenz-Waage, das 4-Wege-Steuerventil und das Bremsventil samt den in Fig. 1 dargestellten Rückschlagventilen als ein einziger Block ausgebildet werden, der nur vier Oelanschlüsse, nämlich für die Pumpenleitung, den Oelrücklauf und die Leitungen zum Hydraulikmotor, und drei elektrische Anschlüsse für den Regler aufweist.

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Claims

Patentansprüche

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f 1. I Hydraulische Antriebseinrichtung für einen Seil-Aufzug, dadurc+fgekennEeichnet, dass ein mit einem Druckmedium gespeister Hydraulikmotor (21) mit einem Treibrad (34) des Seil-Aufzugs gekuppelt ist, dass ferner zur Speisung des Hydraulikmotors (21) an eine von einem Motor (2) angetriebene Pumpe (3) eine in Abhängigkeit von der Grosse der Last den für die Beschleunigung oder Verzögerung des Hydraulikmotors benötigten Druck erzeugende Druckdifferenz-Waage (6) angeschlossen ist, die mit einem über den Fluss des dem Hydraulikmotor (21) zugeführten Druckmediums dessen Drehrichtung und -Geschwindigkeit bestimmenden 4-Wege-Steuerventil (11) verbunden ist, und dass ein den Rücklauf des Druckmediums vom Hydraulikmotor (21) beeinflussendes Bremsventil (24) angeordnet ist, um die Durchflussmenge und den Druck des Druckmediums in Abhängigkeit vom Vorzeichen und der Grosse der Last zu steuern.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmotor (21) ein direkt mit der Treibscheibe (34) gekuppelter, z.B. mit höchstens 200 Umdrehungen pro Minute laufender Motor ist.
3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Bremsventil (24) zwei gegen die Wirkung je einer Feder (93, 94) axial verschiebbare Steuerkolben (87, 08) aufweist, die je einen in jeder der beiden Speise- bzw. Rückfuhrleitungen (14 25; 15, 26) des Hydraulikmotors (21) angeordneten Durchlass (95) für das Druckmedium steuern, wobei jeder den in der einen Leitung angeordneten Durchlass steuernde Kolben an seinem einen Kolbenende zu seiner Verschiebung dem Druck des Druckmediums in der anderen Leitung ausgesetzt ist.

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0 0 9 8 2 Λ / .1 Λ 7 Λ ■ ^
4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Kolbenende das Druckmedium über ein Drosselventil (29;3l) und ein mit diesem parallel geschaltetes Rückschlagventil (30;32) zugeführt ist.
5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkolben (87, 88) keilförmige Nuten (95) als Durchlässe für das Druckmedium aufweisen.
6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das 4-Wege-Steuerventil (11) einen aus einer Mittellage in entgegengesetzten Richtungen axial verschiebbaren Schieber (54) aufweist, der zur Steuerung des dem Hydraulikmotor (21) zugeführten Druckmediums bzw. der Rückführung des Druckmediums vom Hydraulikmotor in einen Behälter (l) mit Einschnitten (56 , 57) versehen ist und zu dessen Betätigung elektromagnetische Vorsteuerventile (16, 17) vorgesehen sind.
7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Vorsteuerventile (16, 17) ein elektrischer Ist-Soll-Regler (18) vorgesehen ist, dem eine der Drehgeschwindigkeit des Hydraulikmotors (21) oder der Geschwindigkeit der Last entsprechende elektrische Grosse als Ist-Grösse zugeführt ist und bei welchem die Soll-Grösse einstellbar ist, um eine entsprechende Beschleunigung, Verzögerung oder Geschwinddigkeit des Seil-Aufzugs vorgeben zu können.
8. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz-Waage (24) mit einem gegen den Druck einer Feder (52) axial verschiebbaren Kolben (51) versehen ist, der einen Durchlass für das Druckmedium von einer Pumpen- ' leitung (5) zu einer Rücklaufleitung (7) steuert und dessen federssitiges Kolbenende unter der Lastdruckwirkung des Hydraulikmotors (21) steht, während das andere Kolbenende mit der Pumpenleitung (5) in Verbindung steht.
9<. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungsglied (33) zwischen dem Hydraulik-

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motor (21) und dem Treibrad (34) eine mechanische, hydraulisch betätigbare Backenbremse (40) aufweist, deren Bremslüftzylinder (41) an die Druckleitung (5) der Pumpe (3) angeschlossen ist, derart, dass bei Absinken des Druckes der Pumpe unter einen vorbestimmten Wert die Bremsbacken (40) automatisch einfallen.
10. Antriebseinrichtung nach Anspruch 9, derart gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung des Bremslüftzylinders (41) mit der Druckleitung (5) der Pumpe (3) ein Drosselventil

(43) und ein mit diesem parallel geschaltetes Rückschlagventil

(44) angeordnet sind.

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