DE19607479A1 - Hydrauliksystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem mit wenigstens einer Steuerein
heit und wenigstens einem Stellglied, das über Leitungen mit der Steuerein
heit verbunden und über diese hin- und hergehend gegen und mit einer auf
das Stellglied wirkenden Last, insbesondere aufwärts und abwärts gegen die
Schwerkraft, antreibbar ist.
Derartige Hydrauliksysteme werden insbesondere für Hubvorrichtungen der
verschiedensten Art, wie etwa Hebebühnen, Gelenkarme, beispielsweise Ge
lenkarme am Ende von Feuerwehrleitern, Hubmasten etc. eingesetzt. Bei der
artigen Einrichtungen, insbesondere bei solchen, bei denen sich lange Lei
tungswege zwischen der Steuereinheit und dem Stellglied und/oder Vertei
lerventile für weitere Stellglied er befinden, kommt es vor Einleitung der
Senkbewegung zunächst zu einem kurzen Absacken, das insbesondere dann
störend ist, wenn es sich um das Heben und Senken einer mit Personen be
setzten Bühne handelt oder das genaue Anfahren eines geringfügig tiefer lie
genden Punktes beabsichtigt ist. Dieses Absacken beruht darauf, daß nach
dem Anheben durch Hydraulikölzufuhr durch eine der beiden Leitungen die
se durch Rückschlagventile gesperrt und die Bühne oder dergleichen in ei
ner bestimmten Höhe gehalten wird. Dabei wird die entsprechende Leitung,
die beim anschließenden Absenken als Senkleitung dient, im wesentlichen
drucklos. Wird die Senkleitung zum Einleiten des Senkvorganges geöffnet, so
gelangt Öl unter dem durch die gehobene Einrichtung bestimmten Druck
schlagartig in die Senkleitung, so daß aufgrund der Elastizität von Leitungs
schläuchen, gewisser Leckverluste an Ventilen und Verbindungsstellen etc.
ein nicht unerheblicher "Kompressionseffekt" auftritt. Die Hebebühne, der
Gelenkarm oder dergleichen sinkt also plötzlich um einen nicht unerhebli
chen Betrag ab, bis der Lastdruck in der Senkleitung erreicht ist und der ei
gentliche Senkvorgang gleichmäßig durchgeführt werden kann. Große Last
drücke und lange Leitungen mit Schläuchen verstärken diesen Effekt in be
sonderem Maße.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hydrauliksystem der ein
gangs genannten Art zu schaffen, das es ermöglicht, nach dem Anhalten die
Senkbewegung von Anfang an gleichmäßig und ohne kurzzeitiges Absacken zu
steuern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Hydrauliksystem der obigen
Art gelöst durch ein Druckausgleichsventil zum Angleichen des Druckes in
der bei Bewegung des Stellgliedes mit der Last als Rücklaufleitung dienenden
Leitung an den Lastdruck durch Auffüllen der Rücklaufleitung aus der Zufuhr
leitung.
Die Rücklauf- oder Senkleitung befindet sich also bereits auf Lastdruck, bevor
der eigentliche Senkvorgang beginnt. Das unerwünschte Absinken oder Ab
sacken der Hebebühne oder dergleichen kann nicht stattfinden.
In der nachfolgenden Beschreibung soll zumeist von einem Hub- und Senk
vorgang ausgegangen werden, bei dem die Last der Schwerkraft der gehobe
nen bzw. abgesenkten Bauteile entspricht. Die Anwendung der Erfindung ist
Jedoch nicht auf Hydrauliksysteme beschränkt, die gegen die Schwerkraft ar
beiten, sondern ist auch einsetzbar für hydraulische Spreiz- oder Stützein
richtungen oder Hydrauliksysteme, die gegen eine Federkraft oder einen an
deren Widerstand arbeiten etc.
Vorzugsweise ist das Stellglied ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder, des
sen Kolben mit dem anzuhebenden und abzusenkenden Bauteil verbunden ist
und der beiderseits des Kolbens Druckkammern aufweist, die über Leitungen
mit der Steuereinheit verbunden sind. Durch einen doppelt wirkenden Kol
ben kann ohne weiteres eine hin- und hergehende Bewegung hervorgerufen
werden. Solange es nur darum geht, eine Hebebühne gegen die Schwerkraft
anzuheben oder einen Gegenstand gegen eine andere Kraft, etwa eine Feder
kraft, zu verschieben, kann das Stellglied auch ein einfach wirkender Kolben
sein und die Gegenbewegung der Schwerkraft oder der Federkraft überlassen
werden. In diesem Falle ist nur eine Verbindungsleitung zwischen der einen
Druckkammer des Stellgliedes und dem Steuerventil erforderlich. Diese ein
zige Verbindungsleitung bildet bei der Senkbewegung die Senkleitung, um
die es im vorliegenden Zusammenhang geht. Die Zuführleitung wird ersetzt
durch eine gesonderte, von der Druckquelle des Systems zugeführte Leitung.
Vorzugsweise weist das Druckausgleichsventil einen in einer Ventilbohrung
hin- und hergehend verschiebbaren Ventilkolben auf, der an einem Ende
dem Lastdruck des Stellgliedes und am anderen Ende dem Leitungsdruck
der Rücklaufleitung ausgesetzt ist und der im übrigen eine Abquetschkante
aufweist, die bei überwiegendem Lastdruck des Stellgliedes eine Verbindung
zwischen der Zufuhrleitung und der den Druck der Rücklaufleitung zuge
wandten Seite des Ventilkolbens freigibt.
Anstelle eines Druckausgleichsventils dieser Art kann auch ein bekanntes
Ventil mit einem Schieber mit Steuerkante verwendet werden. Auf die Art
des Ventiles kommt es nicht an, sondern lediglich darauf, daß der Druck in
der Senkleitung auf den vollen Arbeitsdruck angehoben wird.
Somit wird die Rücklaufleitung, solange der Druck in der Rücklaufleitung ge
ringer ist als der Lastdruck, mit dem Hydrauliköl der Zufuhrleitung über die
Abquetschkante aufgefüllt, bis in der Rücklaufleitung der Lastdruck erreicht
ist. In diesem Falle wird der Ventilkolben so verschoben, daß die Verbindung
an der Abquetschkante unterbrochen wird, so daß weiteres Hydrauliköl nicht
mehr in die Rücklaufleitung einströmen kann. Die Zufuhrleitung kann zum
Druckausgleich auch direkt mit der Rücklaufleitung verbunden werden.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist ein erstes Sperrventil
zwischen der Lastdruckseite des Stellgliedes und der Lastdruckseite des
Ventilkolbens des Druckausgleichsventils vorgesehen. Dieses Sperrventil
wird bei Einleitung einer Senkbewegung durch den Druck der in diesem Fall
als Zufuhrleitung dienenden Leitung als Steuerdruck auf Durchgang geschal
tet, so daß der Lastdruck im Stellglied an den Ventilkolben gelangen kann. In
der Zufuhrleitung befindet sich stromabwärts der erwähnten Steuerleitung
ein Druckreduzierventil, etwa in der Form eines Vorspannventils. Stromab
wärts dieses Druckreduzierventils zweigt eine zweite Steuerleitung ab, die zu
einem zweiten Sperrventil an der Lastdruckseite des Stellglied es führt, das
zunächst die Rücklaufleitung sperrt und erst mit Verzögerung gegenüber
dem ersten Sperrventil öffnet und damit den Rückstrom zur Einleitung der
Senkbewegung freigibt. Die zeitliche Verzögerung im Öffnungsvorgang der
beiden Sperrventile, die für den Ausgleich des Druckes in der Rücklauflei
tung wesentlich ist, kann, wie erwähnt, über ein zwischen beide Steuerlei
tungen geschaltetes Druckreduzier- oder Vorspannventil, jedoch auch über
unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse der Sperrventile, also unter
schiedliche Verhältnisse zwischen Steuerdruck und Ventildruck erreicht
werden. Es können auch beide Maßnahmen vorgesehen werden. Wie groß die
zeitliche Verzögerung sein muß, hängt von der Zeit ab, die für den Druckaus
gleich in der Rücklaufleitung benötigt wird.
Vorzugsweise ist darüber hinaus weiter stromabwärts ein weiteres Druckre
duzier- oder Vorspannventil vorgesehen, das den Druck weiter absenkt. Der
in Senkrichtung wirkende Druck wird daher gegenüber dem in Hubrichtung
wirkenden Druck zurückgenommen, da in Senkrichtung ohnehin die Wir
kung der Schwerkraft zur Verfügung steht und ein zusätzlicher starker Druck
den eingangs erwähnten Absackeffekt weiter verstärken würde.
Im folgenden werden bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung an
hand der beigefügten Zeichnung naher erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein schematisches Schaltbild des erfindungsgemäßen
Hydrauliksystems.
Das Hydrauliksystem umfaßt eine Pumpe 10, ein Steuerventil 12 mit drei
Stellungen und ein Stellglied in der Form eines doppelt wirkenden Hydrau
likzylinders 14. Zwei Leitungen 16 und 18 verbinden das Steuerventil 12 mit
dem Hydraulikzylinder 14. Der Hydraulikzylinder nimmt einen verschiebba
ren Kolben 20 auf, dessen Kolbenstange 22 in nicht gezeigter Weise mit einer
anzuhebenden Last verbunden ist. In dem dargestellten Beispiel ist der Kol
ben 14 in vertikaler Richtung verschiebbar, so daß verdeutlicht wird, daß die
durch die Schwerkraft bedingte Last von oben nach unten wirkt. Es sind je
doch auch andere Stellungen des Hydraulikzylinders 14 möglich.
Ober- und unterhalb des Kolbens 20 befinden sich in dem Hydraulikzylinder
14 Druckkammern 24 und 26. Die zuvor erwähnte Leitung 16 ist mit der un
teren Druckkammer 26 und die Leitung 18 mit der oberen Druckkammer 24
verbunden.
Das Steuerventil kann zwischen drei Stellungen A, B und C durch Stellmagne
ten 28, 30 hin- und hergeschoben werden. Die mittlere Stellung B ist die neu
trale Stellung, in der Druckmedium über eine Leitung 32 durch das Ventil
hindurch und eine weitere Leitung 34 in einen Ölbehälter 36 zurückbeför
dert wird. Zwischen den beiden Leitungen 32 und 34 befindet sich ein
Druckbegrenzungsventil 38.
Wird das Steuerventil 12 in die links in der Zeichnung gezeigte Stellung A
geschaltet, so wird Hydrauliköl von der Pumpe 10 über die Leitung 16 in die
untere Druckkammer 26 des Hydraulikzylinders 14 eingeleitet und der Kol
ben wird gehoben. Zugleich kehrt Hydrauliköl aus der oberen Druckkammer
24 über die Leitung 18 und das Steuerventil 12 in den Ölbehälter 36 zurück.
In der rechts in der Zeichnung gezeigten Stellung C ist der Strömungsverlauf
umgekehrt. Öl wird über die Leitung 18 in die obere Druckkammer 24 ge
pumpt und aus der unteren Druckkammer 26 über die Leitung 16 in den Öl
behälter 36 abgelassen.
In der Leitung 16 befindet sich stromabwärts des Steuerventils 12 ein Um
schaltventil 40, das durch einen Stellmagneten 42 oder dergleichen zwi
schen zwei Stellungen D und E hin- und herschaltbar ist. In der rechts in der
Zeichnung gezeigten Stellung E enthält das Umschaltventil 40 ein Rück
schlagventil 44, das beim Hubbetrieb ein unbeabsichtigtes Zurückströmen
des Hydrauliköls durch die Leitung 16 verhindert. In der links dargestellten
Stellung D weist das Umschaltventil 40 eine variable Drosselstelle 46 auf, die
beim Senkbetrieb die Strömung in der Leitung 16 in Richtung des Ölbehäl
ters 36 drosselt und damit verzögert. Mit Hilfe dieser variablen Drosselstelle
wird die Senkgeschwindigkeit gesteuert (Senk-Brems-Ventil).
Unmittelbar vor der unteren Druckkammer 26 ist in der Leitung 16 ein
Sperrventil 48 in der Form eines gesteuerten Rückschlagventils vorgesehen,
das einen Strom des Hydrauliköls aus der unteren Druckkammer 26 in der
Ruhestellung des Hydraulikzylinders verhindert.
In der anderen Leitung 18, die mit der oberen Druckkammer 24 des Hydrau
likzylinders 14 verbunden ist, befindet sich zunächst ein erstes Druckredu
zierventil 50, das durch eine Feder 52 in Schließstellung vorgespannt ist und
erst öffnet, wenn der Leitungsdruck in der Leitung 18 die Kraft der Feder
überwindet. Dies wird durch eine von der Leitung 18 abzweigende Steuerlei
tung 54 veranschaulicht, über die der Leitungsdruck entgegen der Feder 52
in Öffnungsrichtung auf das Ventil einwirkt. In einer das Druckreduzierventil
50 umgehenden Bypass-Leitung 56 befindet sich ein in Rückströmungsrich
tung öffnendes Rückschlagventil 58. Dem weiteren Verlauf der Leitung 18
folgt ein Sperrventil 60 in der Form eines gesteuerten Rückschlagventils, das
in Zulaufrichtung öffnet, sowie eine weitere Anordnung aus Druckreduzier
ventil 62 in der Form eines Vorspannventils und Rückschlagventils 64, wie
sie bereits anhand des Druckreduzierventils 50 und des Rückschlagventils 58
beschrieben wurden. Die beiden Druckreduzierventile 50 und 62 dienen da
zu, den in die obere Druckkammer 24 gelangenden Öldruck gegenüber dem
beim Heben in die untere Druckkammer 26 gelangenden Öldruck zu reduzie
ren, da in Senkrichtung bereits der Lastdruck wirkt. Ein zusätzlicher hoher
Druck in der oberen Druckkammer 24 würde zum Einfedern des Kolbens bei
der Senkbewegung durch Dehnung von Schläuchen im System der Leitung
16 und zu einem Zurückfedern beim Entspannen in die Ruhestellung führen.
Das erwähnte, in der Leitung 18 befindliche Sperrventil 60 wird über eine
Steuerleitung 66 geöffnet, das von der anderen Leitung 16 abzweigt, so daß
das Sperrventil durch den beim Hubvorgang in der Leitung 16 befindlichen
Druck geöffnet und das Hydrauliköl aus der oberen Druckkammer 24 abgelas
sen werden kann.
Wenn der Kolben 20 nach einem Hubvorgang in die Ruhestellung gelangt,
wird das Druckmedium in der unteren Druckkammer 26 durch das Sperr
ventil 48 festgehalten. Die Leitung 16 wird daraufhin drucklos, da die Bela
stung durch die Last entfällt. Soll nunmehr ein Senkvorgang eingeleitet wer
den, so kommt es nach dem Öffnen des Sperrventils 48 zunächst zu einem
gewissen Absacken des Kolbens 20, das die Genauigkeit der Steuerung des
Kolbens 20 und damit die Genauigkeit der Bewegung des gehobenen Teils, al
so etwa einer Hebebühne, beeinträchtigt. Dieses Absacken beruht zum Teil
auf einer gewissen unvermeidlichen Elastizität in dem Leitungszug der Lei
tung 16, insbesondere wenn längere Bereiche durch Schläuche gebildet wer
den, und zum Teil auf Leckverlusten, die sich an den verschiedenen Verbin
dungsstellen und insbesondere auch dann ergeben können, wenn an das
Steuerventil 12 weitere Verbraucher über eine Umschalteinrichtung ange
schlossen sind.
Eine derartige Umschalteinrichtung ist in der Zeichnung lediglich angedeu
tet. Sie umfaßt ein Umschaltventil 68 mit zwei Stellungen F und G. Das Um
schaltventil 68 ist in die beiden Leitungen 16 und 18 gleichermaßen einge
fügt. In der Stellung F sind die beiden Leitungen 16 und 18 auf Durchgang ge
schaltet, so daß das hier beschriebene System unverändert in Funktion bleibt.
In der Stellung G ist die Pumpe 10 mit dem Steuerventil 12, dem Zweistel
lungsventil 40 und dem unteren Teil der Leitungen 16 und 18 mit zwei Lei
tungen 70 und 72 verbunden, die zu einem anderen Hubsystem mit anderen,
nicht dargestellten Hubsystemen mit Stellglied und zugehörigem Aggregaten
führen. Die Umschaltung des Umschaltventils 68 erfolgt mit zwei Stellmagne
ten 74 und 76. Diese Stellmagneten sind hier nur als Beispiel erwähnt. Sie
können selbstverständlich durch pneumatische oder hydraulische Stellglie
der ersetzt werden. Es reicht auch ein Stellglied aus, das gegen eine Feder
wirkt. Einzelheiten dieser Art sind hier unerheblich.
Das Umschaltventil 68 wird lediglich dargestellt zur Veranschaulichung, daß
das Hydrauliksystem insgesamt wesentlich verzweigter sein kann, als es zur
Schilderung der vorliegenden Erfindung notwendig ist, und daß daher eine
gewisse Elastizität in diesem System, insbesondere wenn längere Schlauch
abschnitte als Leitungen verwendet werden, nicht ganz vermeidbar ist. Wenn
daher bei einem Senkvorgang die als Senkleitung dienende Leitung schlagar
tig von ihrem zuvor drucklosen Zustand auf den Lastdruck gebracht wird, läßt
sich das zuvor erwähnte Absacken nicht ausschließen.
Erst wenn der Lastdruck in der unteren Druckkammer 26 auf die Leitung 16,
die beim Senkvorgang als Senkleitung dient, übertragen worden ist, ist ein
gleichmäßiges Absenken möglich.
Erfindungsgemäß ist daher ein Druckausgleichsventil 78 vorgesehen. Dieses
besitzt ein Ventilgehäuse 30 mit einer Ventilbohrung 82, in der ein Ventil
kolben 84 verschiebbar angeordnet ist. Das in der Zeichnung oben liegende
Ende der Ventilbohrung 82 bildet eine erste Steuerdruckkammer 86. Der
Ventilkolben 84 ist in seinem Längsmittelbereich und um den gesamten Um
fang herum bogenförmig eingeschnürt. Das untere Ende des Ventilkolbens 84
liegt in einem im Durchmesser erweiterten Abschnitt 88 der Ventilbohrung
und besitzt einen größeren Durchmesser als der obere Endbereich des Ven
tilkolbens. An der stufenförmigen Erweiterung von der oberen Ventilbohrung
82 zu dem unteren, erweiterten Abschnitt 88 wird eine umlaufende Ab
quetschkante 90 gebildet, die mit dem in diesem Bereich im wesentlichen
kegelförmigen Ventilkolben 84 zusammenwirkt. Der Ventilkolben 84 wird
durch eine in dem unteren Abschnitt 88 der Gewindebohrung liegende Feder
92 nach oben in der Zeichnung vorgespannt, bis sich der erweiterte untere
Abschnitt des Ventilkolbens 84 gegen die umlaufende Abquetschkante anlegt.
Die Feder 92 ist verhältnismäßig schwach und dient lediglich dazu, den Ven
tilkolben 84 in einer definierten Position zu halten. Im einzelnen wird die
Position des Ventilkolbens bestimmt durch die Drücke in der oberen Steuer
druckkammer 86 und einer unteren Steuerdruckkammer, die durch den er
weiterten Abschnitt 88 der Ventilbohrung gebildet wird. Die wirksame
Druckfläche ist auf beiden Seiten des Ventilkolbens 84 gleich. Bei gleichen
Drücken in beiden Kammern legt sich der Ventilkolben 84 gegen die Ab
quetschkante 90 an, da die Kraft der Feder 92 als zusätzliche Kraft von unten
auf den Ventilkolben einwirkt.
In der oberen Steuerdruckkammer 86 herrscht im wesentlichen der Last
druck der unteren Druckkammer 26 des Hydraulikzylinders 14, da diese un
tere Druckkammer 26 über ein Sperrventil 94 und eine Leitung 96 mit der
oberen Steuerdruckkammer 86 des Druckausgleichventils 78 verbunden ist.
Das Sperrventil 94 ist ein gesteuertes Rückschlagventil, das über eine Steuer
leitung 98, die von der Leitung 18 abzweigt geöffnet wird. Der Öffnungs
druck wird gebildet durch den Druck, der in der Leitung 18 entsteht, wenn
der Senkvorgang eingeleitet wird und Drucköl in die obere Druckkammer 24
des Hydraulikzylinders gelangt.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, zweigt die erwähnte Steuerleitung 98, die
das Sperrventil 94 ansteuert, vor dem ersten Druckreduzierventil 50 von der
Leitung 18 ab. Demgegenüber zweigt eine weitere Steuerleitung 100, die das
zuvor erwähnte Sperrventil 48 ansteuert, das in der Leitung 16 angeordnet
ist, hinter dem Druckreduzierventil 50 von der Leitung 18 ab. Diese Anord
nung der Steuerleitungen 98 und 100 hat zur Folge, daß das dem Druckaus
gleichsventil 78 vorgeschaltete Sperrventil 94 in zeitlichem Abstand vor dem
der Leitung 16 vorgeschalteten Sperrventil 48 öffnet. Diese Reihenfolge ist
für die Funktionsweise der Erfindung wesentlich, wie später genauer erläu
tert werden soll.
Die untere Steuerdruckkammer des Druckausgleichsventils 78, die durch
den erwähnten Abschnitt 88 der Ventilbohrung gebildet wird, ist über eine
Leitung 102 mit der Leitung 16 verbunden, die beim Absenkvorgang als
Senkleitung dient. Auf den Ventilkolben 84 wirken somit zum einen der Last
druck in der unteren Druckkammer 26 des Hydraulikzylinders 14 und zum
anderen der Druck in der Senkleitung 16 ein, die vor Beginn des Absenkvor
ganges im wesentlichen drucklos ist. Daraus ergibt sich, daß der Ventilkolben
84 zunächst durch den überwiegenden Druck auf der oberen Seite entgegen
der Kraft der Feder 92 abwärts gedrückt wird, so daß ein Zwischenraum zwi
schen der Abquetschkante 90 und dem Ventilkolben entsteht.
Im Bereich der nicht bezeichneten Einschnürung des Ventilkolbens 84, die
im wesentlichen den gesamten Längsmittelbereich einnimmt, mündet eine
Einlaßbohrung 104 in das Ventilgehäuse 80, die über eine Leitung 106 mit
der Leitung 18 verbunden, die beim Senkvorgang als Ölzufuhrleitung für die
obere Druckkammer 24 des Hydraulikzylinders- dient. Aus der Leitung 106
kann Hydrauliköl im Bereich der Einschnürung des Ventilkolbens 84 in das
Ventilgehäuse 80 eintreten und von hier in die untere Steuerdruckkammer
des Druckausgleichsventils 80 gelangen. Aus dieser Steuerdruckkammer im
Bereich des Abschnitts 88 der Ventilbohrung gelangt das Hydrauliköl über
die Leitung 102 in die Senkleitung 16.
Das bedeutet, daß, solange der Lastdruck in der unteren Druckkammer 26
des Hydraulikzylinders 14 höher ist als der Druck in der Leitung 16, Hydrau
liköl über die andere Leitung 18, die abzweigende Leitung 106, die Einlaß
bohrung 104, die Einschnürung des Ventilkolbens 84, den Zwischenraum an
der Abquetschkante 90 und die untere Steuerdruckkammer sowie die Lei
tung 102 in die Senkleitung 16 gelangt. Die Senkleitung 16 wird also auf den
Druck der Zufuhrleitung 18 gebracht, bevor der eigentliche Absenkvorgang
beginnen kann.
Im folgenden soll die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems
erläutert werden.
Zunächst soll der Kolben 20 mit den mit diesem verbundenen Aggregaten an
gehoben werden. Zu diesem Zweck wird das Steuerventil 12 in die Stellung A
geschaltet. Von der Pumpe 10 wird Hydrauliköl über die Leitung 16, das
Rückschlagventil 44 und das Sperrventil 48, das in diesem Falle als Rück
schlagventil wirkt, in die untere Druckkammer 26 des Hydraulikzylinders 14
eingeleitet. Der Kolben 20 wird angehoben. Der Druck in der Leitung 16 öff
net über die Steuerleitung 66 das Sperrventil 60 in der anderen Leitung 18,
so daß Hydrauliköl aus der oberen Druckkammer 24 des Hydraulikzylinders
abströmen kann. Ist die gewünschte Höhe erreicht, so wird das Steuerventil
12 in die neutrale Stellung B umgeschaltet. Das von der Pumpe 10 geförderte
Hydrauliköl wird über die Leitung 34 zurück in den Ölbehälter 36 befördert.
Das Sperrventil 48 wird unter dem Lastdruck in der Druckkammer 26 ge
schlossen. In dieser Situation kann beispielsweise auf einer angehobenen Ar
beitsbühne gearbeitet werden.
Soll nunmehr ein Absenkvorgang eingeleitet werden, so wird zunächst das
Steuerventil 12 in die Stellung C umgeschaltet. Ferner wird das Zweistel
lungsventil 40 in die Stellung D umgeschaltet, in der sich die Drosselstelle
46 in der Leitung 16 befindet. Hydrauliköl wird über die Leitung 18 geför
dert. Sobald der vorgegebene Druck erreicht ist, wird das Sperrventil 94
über die Steuerleitung 98 mit dem Druck in der Leitung 18 geöffnet.
Sobald das Sperrventil 94 geöffnet ist, gelangt der Lastdruck der unteren
Druckkammer 26 in die Steuerdruckkammer 86 des Druckausgleichsventils
80. Da in der unteren Steuerdruckkammer, die durch den Abschnitt 88 der
Ventilbohrung gebildet wird, der relativ geringe Druck der Leitung 16
herrscht, wird der Ventilkolben 84 entgegen der Kraft der Feder 92 nach
unten in bezug auf die Zeichnung verschoben. Drucköl aus der Leitung 18
kann über die abzweigende Leitung 106, die Eingangsbohrung 104, die Ein
schnürung des Ventilkolbens 84 und den an der Abquetschkante 90 beste
henden Zwischenraum in die untere Steuerdruckkammer und von dieser
über die Leitung 102 in die Leitung 16 gelangen. Dies setzt sich fort, bis der
Druck in der Senkleitung 16 den Lastdruck der unteren Druckkammer 26
des Hydraulikzylinders 14 erreicht hat. Bei der dargestellten Ausführungs
form wird dieser höhere Druck nur im wesentlichen erreicht, da die Feder
92 in dieselbe Richtung wirkt wie der Druck in der Leitung 16, das Druck
ausgleichsventil 80 also schließt, bevor der höhere Druck vollständig erreicht
ist. Durch entsprechend schwache Dimensionierung der Feder 92 läßt sich
Jedoch der verbleibende Unterschied sehr gering halten.
Zwischenzeitlich hat sich auch hinter dem ersten Druckreduzierventil 50 in
der Leitung 18 ein höherer Druck aufgebaut, so daß nunmehr über die
Steuerleitung 100 das Sperrventil 48 geöffnet und die Senkleitung 16 für den
Rückstrom des Hydrauliköls aus der unteren Druckkammer 26 freigegeben
wird. Zugleich strömt das Hydrauliköl über das Sperrventil 60 in der Leitung
18 und das weitere Druckreduzierventil 62 in die obere Druckkammer 24
des Hydraulikventils.
Da bereits bei Beginn des Absenkvorganges, also beim Öffnen des Sperrven
tils 48, in der Senkleitung 16 der volle Arbeitsdruck herrscht, bleibt der stö
rende Effekt des anfänglichen Absackens des Kolbens 24 aus.
Claims (7)
1. Hydrauliksystem mit wenigstens einer Steuereinheit (10, 12) und wenig
stens einem Stellglied (14), das über Leitungen (16, 18) mit der Steuerein
heit verbunden und über diese hin- und hergehend gegen und mit einer auf
das Stellglied wirkenden Last, insbesondere aufwärts und abwärts gegen die
Schwerkraft, antreibbar ist, gekennzeichnet durch ein Druckausgleichsventil
(78) zum Angleichen des Druckes in der bei Bewegung des Stellgliedes (14)
mit der Last als Rücklaufleitung dienenden Leitung (16) an den Lastdruck
durch Auffüllen der Rücklaufleitung aus der Zufuhrleitung (18).
2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Druckausgleichsventil (78) einen in einer Ventilbohrung (82) eines Ventilge
häuses (80) hin- und hergehend verschiebbaren Ventilkolben (84) aufweist,
der an einem Ende dem Lastdruck des Stellgliedes (14) und am anderen En
de dem Leitungsdruck der Rücklaufleitung (16) ausgesetzt ist, welche Ventil
bohrung (82) eine Abquetschkante (90) aufweist, die bei überwiegendem
Lastdruck des Stellgliedes (14) eine Verbindung zwischen der Zufuhrleitung
(18) und der dem Druck der Rücklaufleitung (16) zugewandten Seite des
Ventilkolbens (84) freigibt.
3. Hydrauliksystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Sperrventil
(94) zwischen der Lastdruckseite des Stellgliedes (14) und der Lastdrucksei
te des Ventilkolbens (84) des Druckausgleichsventils (78), das vor Beginn ei
ner Bewegung des Stellgliedes mit der Last, insbesondere einer Senkbewe
gung unter Schwerkraft, auf Durchgang umschaltbar ist.
4. Hydrauliksystem nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein zweites
Sperrventil (48) zwischen der Lastdruckseite des Stellgliedes (14) und der
Rücklaufleitung (16), das mit zeitlicher Verzögerung gegenüber dem ersten
Sperrventil (94) zur Einleitung der Bewegung des Stellgliedes mit der Last,
insbesondere einer Senkbewegung, auf Durchgang umschaltbar ist.
5. Hydrauliksystem nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß
in der beim Absenkvorgang als Zufuhrleitung dienenden Leitung (18) ein
Druckreduzierventil (50) angeordnet ist und daß der Druck vor dem Druck
reduzierventil (50) als Steuerdruck zum Öffnen des ersten Sperrventils (94)
und der Druck hinter dem Druckreduzierventil (50) als Steuerdruck zum Öff
nen des zweiten Sperrventils (48) verwendet wird.
6. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stellglied ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder
(14) ist, dessen Kolben (20) mit einem anhebbaren und absenkbaren Bauteil
verbunden ist und der beiderseits des Kolbens (20) Druckkammern (24, 26)
aufweist, die jeweils mit einer der beiden von der Steuereinrichtung (10, 12)
zugeführten Leitungen (16, 18) verbunden sind.
7. Hydrauliksystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
in der beim Absenkvorgang als Zufuhrleitung dienenden Leitung (18) hinter
dem ersten Druckreduzierventil (50) ein weiteres Druckreduzierventil (62)
und zwischen beiden Druckreduzierventilen (50, 62) ein gesteuertes Rück
schlagventil (60) angeordnet ist, das in Rücklaufrichtung sperrt und durch
den Druck in der anderen Leitung (16) als Steuerdruck auf Durchgang um
schaltbar ist.
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