DE19620665C1 - Hydraulische Steuerung, insbesondere zum Ansteuern des Drehwerks eines Baggers - Google Patents
Hydraulische Steuerung, insbesondere zum Ansteuern des Drehwerks eines BaggersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuerung, insbesondere zum Ansteuern des
Drehwerks eines Baggers, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine hydraulische Steuerung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 geht z. B. aus der DE
44 05 472 A1 hervor. Das hydraulische Schaltbild dieser bekannten hydraulischen
Steuerung ist zum besseren Verständnis der Erfindung in Fig. 2 der Zeichnung
wiedergegeben und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 kurz beschrieben.
Die in Fig. 2 dargestellte bekannte Drehwerksteuerung 1 umfaßt eine Antriebs-
Hydropumpe 2, die über Arbeitsleitungen 3, 4 mit einem nicht dargestellten Antriebs-
Hydromotor zum Antrieb des ebenfalls nicht dargestellten Drehwerks eines Baggers
verbunden ist. Die hydraulische Steuerung umfaßt einen Handsteuergeber 5, der über
Steuerleitungen 6 und 7 mit einer Vorsteuereinrichtung 8 in Verbindung steht. Mittels der
Vorsteuereinrichtung 8 wird einer Verstelleinrichtung 9 der notwendige Stelldruck
zugeführt, der unmittelbar aus dem in den Steuerleitungen 6, 7 herrschenden Steuerdruck
gewonnen wird. Die Verstelleinrichtung umfaßt einen zwischen zwei Stelldruckkammern
10 und 11 angeordneten Stellkolben 12, der auf das Verdrängungsvolumen der Arbeits-
Hydropumpe 2 einwirkt.
Bei Rückstellung des Handsteuergebers 5 in seine Neutralstellung nimmt die
Vorsteuereinrichtung 8 ebenfalls ihre Neutralstellung ein, so daß die Verstellvorrichtung 9
nicht mehr mit hydraulischer Energie, d. h. mit Stelldruck versorgt wird. Die Arbeits-
Hydropumpe 2 wird über die Rückstellfedern 13 und 14 auf Null-Verdrängungsvolumen
langsam zurückgeschwenkt. Dabei wird aus einer Nachsaugeeinrichtung 74, die aus den
Rückschlagventilen 15 und dem Nachsaugefilter 16 besteht, Druckfluid in diejenige
Stelldruckkammer 10 bzw. 11 nachgesaugt, deren Volumen bei dem Rückstellvorgang
zunimmt.
Diese bekannte Drehwerk-Steuerung hat jedoch einige gravierende Nachteile. Durch das
Nachsaugen von Druckfluid aus dem Druckfluid-Tank 17 können Schmutz-Partikel in die
hydraulische Steuerung eindringen. Dieses Problem kann auch durch das Nachsauge-Filter
16 nur teilweise beseitigt werden. Da während des Nachsaugevorgangs nur geringe
Druckunterschiede herrschen, ist das Filter relativ groß zu dimensionieren, was dem Ziel
einer geringen Baugröße der hydraulischen Steuerung entgegensteht. Darüberhinaus muß
das Nachsaugefilter 16 regelmäßig gereinigt und gewartet werden.
Sofern Schmutzpartikel in die Vorsteuereinrichtung 8 eindringen und diese in einer ihrer
Ansteuer-Stellungen verklemmen, wird die Betriebssicherheit erheblich gefährdet. Das
Ventil der Vorsteuereinrichtung 8 wird dabei nicht in seine Neutralstellung zurückgeführt,
sondern verbleibt in einer seiner Ansteuer-Stellungen. Wird nun durch den
Handsteuergeber 5 die jeweils andere Drehrichtung des Drehwerks eingestellt, d. h. die
jeweils andere Steuerleitung 6 bzw. 7 mit Steuerdruck beaufschlagt, so führt dies nicht zu
der beabsichtigten Umkehr der Ausschwenkrichtung und damit der Förderrichtung der
Arbeits-Hydropumpe 2. Vielmehr fördert die Arbeits-Hydropumpe 2 in ihrer vormals
eingestellten Förderrichtung weiter, so daß die Drehrichtung des Drehwerks entgegen der
Absicht des Benutzers nicht umgekehrt wird, sondern das Drehwerk in die
entgegengesetzte Richtung beschleunigt. Dies kann in der Praxis eine erhebliche
Gefahrenquelle darstellen.
Ein weiterer Nachteil ergibt sich bei der bekannten Drehwerk-Steuerung dadurch, daß bei
Ansteuerung der Antriebs-Hydropumpe nicht erfaßt wird, ob in den Arbeitsleitungen 3 und
4 in ausreichendem Maße Druckfluid zur Verfügung steht. Störungen können sich
diesbezüglich insbesondere dadurch ergeben, daß das Speisefilter 18 der Speiseeinrichtung
19 verstopft ist und die Speisepumpe 20 nicht im ausreichenden Maße Druckfluid in den
Arbeitskreislauf 3, 4 nachspeisen kann. Es besteht daher die Gefahr der Schädigung der
Antriebs-Hydropumpe 2 und des nicht dargestellten Antriebs-Hydromotors.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte hydraulische Steuerung
so weiterzubilden, daß Betriebsstörungen z. B. aufgrund des Eindringens von
Schmutzpartikeln oder des Verstopfens von Filtern vermieden werden.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung
mit den gattungsbildenden Merkmalen gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Gewinnung des Stelldrucks für die
Verstellvorrichtung aus dem von der Speiseeinrichtung zur Verfügung gestellten
Speisedruck zwei Ziele gleichzeitig erreicht werden. Zum einen wird sichergestellt, daß
nach Rückstellen des Handsteuergebers und somit auch der Vorsteuereinrichtung in ihre
jeweilige Neutralstellung gefiltertes Druckfluid zum Ausgleich der Volumenunterschiede
während des Rückstellvorgangs in die Stelldruckkammern der Verstellvorrichtung
nachfließt. Auf eine Nachsaugeeinrichtung kann verzichtet werden. Zum anderen wird
sichergestellt, daß bei einem Ausfall der Speiseeinrichtung, z. B. durch Verstopfen des
Speisefilters, kein Stelldruck zur Verfügung steht und somit die Arbeits-Hydropumpe in
ihre Neutralstellung zurückschwenkt. Somit wird eine Schädigung der Arbeits-
Hydropumpe und des Arbeits-Hydromotors für den Fall dieser Störung sicher vermieden.
Die Ansprüche 2 bis 10 betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Die Vorsteuereinrichtung kann entsprechend Anspruch 2 in an sich bekannter Weise als
4/3-Wegeventil ausgebildet sein. Vorteilhafter ist es jedoch entsprechend Anspruch 3, die
Vorsteuereinrichtung mit getrennten Ventil-Bereichen für jeweils eine Steuerdruckkammer
der Verstellvorrichtung getrennt auszubilden. Dadurch wird eine getrennte Ansteuerung
des Rechts- und Linksschwenkens des Drehwerks erreicht. Sofern bei dieser Anordnung
dennoch Schmutzpartikel in das Ventil der Vorsteuereinrichtung eindringen sollten und
diese in einer ihrer Ansteuer-Stellungen blockieren sollten, wird sichergestellt, daß bei
Änderung der Aussteuerrichtung mittels des Handsteuergebers und entsprechender
Umkehrung der Druckbeaufschlagung der Steuerleitungen 6 und 7 keine unbeabsichtigte
Beschleunigung des Drehwerks in die zuvor angesteuerte entgegengesetzte Richtung
erfolgt. Die Vorsteuereinrichtung kann in diesem Fall entsprechend Anspruch 5 als 6/3-
Wegeventil ausgebildet sein.
Entsprechend den Ansprüchen 7 und 8 kann das zwischen der Speiseeinrichtung und der
Vorsteuereinrichtung vorgesehene Druckregelventil bzw. die bei getrennter Ansteuerung
des Rechts- und Linksschwenkens entsprechend Anspruch 3 vorgesehenen beiden
Druckregelventile den Stelldruck auf den in der Steuerleitung herrschenden Steuerdruck
oder einen geringfügig höheren Druck einstellen. Die Druckdifferenz zwischen dem
Steuerdruck und dem Stelldruck kann mittels Federbeaufschlagung des Druckregelventils
bzw. der Druckregelventile erreicht werden.
Entsprechend Anspruch 9 kann ein Druckabschneideventil zwischen den
Steuerdruckleitungen und dem Druckfluid-Tank vorgesehen sein, um den Druck in den
Steuerleitungen auf einen vorgegebenen Maximaldruck zu begrenzen.
Ferner kann entsprechend Anspruch 10 ein Bremsventil vorgesehen sein, um ein
langsames, verzögertes Abbremsen des Drehwerks zu ermöglichen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen
Steuerung,
Fig. 2 eine hydraulische Steuerung entsprechend dem Stand der Technik,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen
Steuerung,
Fig. 4 ein bei der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerung verwendetes
Druckregelventil in schematischer Darstellung.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen
Steuerung 1.
Der Antrieb des Drehwerks erfolgt über einen nicht dargestellten Antriebs-Hydromotor,
der sich in eine durch die Arbeitsleitungen 3 und 4 gebildeten hydraulischen
Arbeitskreislauf befindet, der von der Arbeits-Hydropumpe 2 versorgt wird. Die
Nachspeisung der Leckverluste in den hydraulischen Kreislauf 3, 4 erfolgt mittels der
Speiseeinrichtung 19, die eine Speisepumpe 20 umfaßt. Die Speisepumpe 20 ist im
Ausführungsbeispiel an die Arbeits-Hydropumpe 2 gekoppelt und saugt über das
Speisefilter 18 Druckfluid aus dem Druckfluid-Tank an und speist dieses in die
Speiseleitung 30 ein. Die Speiseleitung 30 ist über Rückschlag- und Druckregelventile 31
und 32 mit den Arbeitsleitungen 3 und 4 verbunden, um das Druckfluid in die jeweilige
niederdruckführende Arbeitsleitung 3 bzw. 4 einzuspeisen. Dadurch wird sichergestellt,
daß in dem Arbeitskreislauf 3, 4 Druckfluid als Arbeitsmedium in ausreichendem Maße
zur Verfügung steht. Zur Vermeidung eines Überdrucks in der Speiseleitung 30 ist ferner
ein Überdruckventil 33, das die Speiseleitung 30 mit dem Druckfluid-Tank 17 verbindet,
vorgesehen.
Die Ansteuerung der Arbeits-Hydropumpe 2 erfolgt im Ausführungsbeispiel manuell durch
den Bediener über den Handsteuergeber 5, der über ein Steuerleitungsfilter 34 mit einer
Steuerdruck-Einspeisung 35 in Verbindung steht. Der Handsteuergeber 5 führt in
Abhängigkeit von der beabsichtigten Drehrichtung des Drehwerks einer der beiden
Steuerleitungen 6 oder 7 einen Steuerdruck zu, dessen Höhe dem beabsichtigten
Drehmoment proportional ist. Die jeweils andere Steuerleitung 7 bzw. 6 wird über die
Tankleitung 36 belüftet.
Die Steuerleitungen 6 und 7 sind über Drosselstellen 37 und 38 an die Vorsteuerkammern
39 und 40 der Vorsteuereinrichtung 8 geführt. Die Druckdifferenz zwischen den
Vorsteuerkammern 39 und 40 bewirkt eine Verschiebung des Ventilkörpers 41 der
Vorsteuereinrichtung 8 in eine der beiden Ansteuer-Stellungen 42 bzw. 43, je nachdem,
welche der Steuerleitungen 6 bzw. 7 mit dem Steuerdruck beaufschlagt ist.
In den Ansteuer-Stellungen 42 bzw. 43 der Vorsteuereinrichtung 8 wird eine der
Stelldruckkammern 10 bzw. 11 mit einem Stelldruck beaufschlagt, während die jeweils
andere Stelldruckkammer 11 bzw. 10 über die Tankleitung 44 und das noch näher zu
beschreibende Bremsventil 45 mit dem Druckfluid-Tank 17 verbunden wird. Die damit
einhergehende Verschiebung des Stellkolbens 12 bewirkt eine Auslenkung der Arbeits-
Hydropumpe 2 in die gewünschte Förderrichtung, so daß der nicht dargestellte Antriebs-
Hydromotor und das von diesem angetriebene Drehwerk in dem beabsichtigten Drehsinn
beschleunigt wird. Für die mechanische Rückstelleinrichtung 46 wird eine der Verstellung
des Stellkolbens 12 aus seiner Neutralstellung proportionale Rückstellkraft auf die
Vorsteuereinrichtung 8 ausgeübt, wo dies grundsätzlich aus der DE-OS 41 25 706 bekannt
ist. Ferner sind mit den Arbeitsleitungen 3 und 4 verbundene Kompensationsleitungen 47
und 48 vorgesehen, so daß sich die zwischen den Arbeitsleitungen 3 und 4 einstellende
Druckdifferenz kräftekompensierend auf die Verschiebung des Ventilkörpers 41 der
Vorsteuereinrichtung 8 auswirkt.
Ein Druckabschneideventil 50 ist zwischen einem mit den Steuerdruckleitungen 6 und 7
verbundenen Wechselventil 49 und dem Druckfluid-Tank 17 angeordnet. Das
Druckabschneideventil 50 bewirkt eine Druckbegrenzung des in der jeweils
druckführenden Steuerdruckleitung 6 bzw. 7 herrschenden Steuerdrucks, wobei der
Maximaldruck über den elektromagnetischen Geber 51 vorgebbar ist.
Ferner ist ein Bremsventil 45 vorgesehen, das ein gesteuertes und feinfühliges Abbremsen
ermöglicht. Das Bremsventil 45 ist zwischen der mit der Vorsteuereinrichtung 8
verbundenen Tankleitung 44 und dem Druckfluid-Tank 17 angeordnet. Das Bremsventil 45
wird über die Steuerdruck-Verbindungsleitung 52 und das Wechselventil 49 einerseits von
dem in den Steuerleitungen 6 und 7 herrschenden Steuerdruck und andererseits über die
Arbeitsdruckverbindungsleitung 53 und das Wechselventil 54 von dem in der
hochdruckseitigen Arbeitsleitung 3 bzw. 4 herrschenden Arbeitsdruck beaufschlagt. Wenn
der Handsteuergeber 5 in seine Neutralstellung zurückgeführt wird und somit der
Steuerdruck in den Steuerdruckleitungen 6 und 7 absinkt, in der hochdruckseitigen
Arbeitsleitung 3 bzw. 4 jedoch noch ein Arbeitsdruck ansteht, wird das Bremsventil 45 in
seine gedrosselte Ventilstellung 55 verschoben, so daß die entsprechende
Stelldruckkammer 10 bzw. 11 nur verzögert zum Druckfluid-Tank 17 hin belüftet wird
und somit der Abbremsvorgang verzögert wird.
Entsprechend der erfindungsgemäßen Weiterbildung wird der Stelldruck nicht unmittelbar
aus den Steuerdruckleitungen 6 und 7, sondern mittelbar über ein Druckbegrenzungsventil
56 aus dem in der Speiseleitung 30 herrschenden Speisedruck-gewonnen. Dazu ist die
Vorsteuereinrichtung 8 über eine Stelldruckleitung 57, das Druckregelventil 56 und die
Drosselstelle 58 mit der Speiseleitung 30 verbunden. Das Druckregelventil 56 regelt dabei
den in der Stelldruckleitung 57 herrschenden Stelldruck auf ein Druckniveau ein, das sich
aus dem Kräftegleichgewicht zwischen dem über die Steuerdruck-Verbindungsleitung 52
und das Wechselventil 49 herangeführten Steuerdruck der jeweils druckführenden
Steuerdruckleitung 6 bzw. 7 und der Federbeaufschlagung durch die Druckfeder 59
einerseits und den über die Umwegleitung 60 herangeführten Stelldruck andererseits
ergibt. Dabei stellt sich in der Stelldruckleitung 57 ein Stelldruck ein, der aufgrund der
Federbeaufschlagung mittels der Druckfeder 59 geringfügig höher ist als der in der
druckführenden Steuerdruckleitung 6 bzw. 7 herrschende Steuerdruck. Die Druckdifferenz
zwischen dem Stelldruck und dem Steuerdruck beträgt vorzugsweise 1 bis 2 bar und ist
über die justierbare Druckfeder 59 einstellbar.
Wenn der Handsteuergeber 5 in seine Neutralstellung zurückgeführt wird, in den
Steuerdruckleitungen 6 und 7 daher kein Steuerdruck herrscht und somit der Ventilkörper
41 der Vorsteuereinrichtung 8 in seine Neutralsteilung 61 zurückgeschoben wird, sind die
Stelldruckkammern 10 und 11 der Verstellvorrichtung 9 über das Druckregelventil 56 mit
der Speiseleitung 30 verbunden. Durch die Druckfeder 59 wird sichergestellt, daß
Druckfluid über die Stelldruckleitung 57 und die Vorsteuereinrichtung 8 in die
Stelldruckkammern 10 und 11 nachfließen kann, wenn der Stellkolben 12 bedingt durch
die Rückstellfedern 13 und 14 in seine neutrale Mittelstellung zurückgeschoben wird. Das
für den Volumenausgleich in den Stelldruckkammern 10 und 11 benötigte Druckfluid wird
entsprechend der erfindungsgemaßen Weiterbildung daher nicht über eine
Nachsaugeeinrichtung aus dem Druckfluid-Tank 17 nachgesaugt, sondern über das
Druckregelventil 56 aus der Speiseleitung 30 zugeführt. Da das Druckfluid in der
Speiseleitung 30 durch das Speisefilter 18 gefiltert ist und von Schmutzpartikeln
weitgehend befreit ist, wird eine Verschmutzung der Vorsteuereinrichtung 3 und der
Stelldruckkammern 10 und 11 während des Rückstellvorgangs sicher vermieden, zumal die
Verbindung zu der Tankleitung 44 in der Neutralstellung 61 der Vorsteuereinrichtung 8
unterbrochen ist. Durch die Druckfeder 59 wird sichergestellt, daß auch nach Absinken
des Stelldrucks in den Stelldruckleitungen 6 und 7 auf Null in der Stelldruckleitung 57 ein
geringer Druck von vorzugsweise 1 bis 2 bar aufrechterhalten wird, der zum Nachströmen
des Druckfluids in die Stelldruckkammern 10 und 11 während des Rückstellvorgangs
ausreicht.
Durch die erfindungsgemaße Weiterbildung wird sichergestellt, daß stets gefiltertes Öl aus
der Speiseleitung 30 der Vorsteuereinrichtung 8 und der Verstellvorrichtung 9 zugeführt
wird. Dadurch wird eine Verschmutzung dieser Einrichtungen sicher vermieden. Ferner
kann eine Nachsaugeeinrichtung mit einem relativ groß dimensionierten Nachsaugefilter
entfallen, so daß die erfindungsgemäße hydraulische Steuerung baulich kompakter
ausgestaltet werden kann. Ferner wird die Verstellvorrichtung kontinuierlich mit Öl
versorgt.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß der Stelldruck aus dem
Speisedruck abgeleitet wird. Infolge einer Betriebsstörung in der Speiseeinrichtung 19,
insbesondere durch Verstopfen des Speisefilters 18, kann es vorkommen, daß die
Leckverluste in dem Arbeitskreislauf 3, 4 durch die Speiseeinrichtung 19 nicht mehr
ausgeglichen werden können. Um Schädigungen der Arbeits-Hydropumpe und des
Arbeits-Hydromotors zu vermeiden, ist es in diesem Störzustand unbedingt notwendig,
zumindest die Arbeits-Hydropumpe 2 auf Null-Verdrängungsvolumen zurückzuschwenken.
Dies wird durch die erfindungsgemäße Weiterbildung automatisch erreicht, da mit einem
Abfall des Speisedrucks in der Speiseleitung 30 gleichzeitig ein Abfall des Stelldrucks in
der Stelldruckleitung 57 verbunden ist, so daß die Arbeits-Hydropumpe über die
Verstellvorrichtung 9 nicht mehr ausgeschwenkt werden kann.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer zusätzlichen
Weiterbildung. Die bereits anhand von Fig. 1 beschriebenen Elemente sind mit
übereinstimmenden Bezugszeichen versehen, so daß sich eine diesbezügliche
wiederholende Beschreibung erübrigt.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 3 die Ansteuerung für das Rechts- und Linksschwenken des Drehwerks
getrennt ausgebildet. Dazu weist der Ventilkörper 41 der Vorsteuereinrichtung 8 getrennte
Ventilbereiche 42a, 61a, 43a und 42b, 61b und 43b auf. Der Ventilbereich 42a, 61a, 43a
mit den Ansteuer-Stellungen 42a und 43a und der Neutral-Stellung 61a dient zur
Ansteuerung der Stelldruckkammer 11. Dagegen dient der Ventilbereich 42b, 61b, 63b mit
den Ansteuer-Stellungen 42b und 43b und der Neutral-Stellung 61b zur Ansteuerung der
Steuerdruckkammer 10. Die beiden Ventilbereiche sind in einem einheitlichen
Ventilkörper 41 untergebracht. Die Funktion dieses 6/3-Wegeventils ist weitgehend die
gleiche wie die des 4/3-Wegeventils, das beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
Verwendung findet.
Für jeden Ventilbereich der Vorsteuereinrichtung 8 ist ein separates Druckregelventil 56a
und 56b vorgesehen, die beide mit der Speiseleitung 30 über die Drosselstelle 58
verbunden sind. Durch das Druckregelventil 56a wird der Druck in der Stelldruckleitung
57a im wesentlichen auf den durch die Steuerleitung 6 vorgegebenen Steuerdruck
eingeregelt, wobei der Druck in der Steuerdruckleitung 57a jedoch aufgrund der
Druckfeder 59a geringfügig größer als der Steuerdruck in der Steuerleitung 6 ist. Gleiches
gilt für das Druckregelventil 56b, wobei der Stelldruck in der Stelldruckleitung 57b im
wesentlichen auf den in der Steuerleitung 7 herrschenden Steuerdruck eingeregelt wird,
jedoch aufgrund der Druckfeder 59b geringfügig größer ist als der in der Steuerleitung 7
herrschende Steuerdruck.
Die Trennung der Ansteuerung für das Rechts- und Linksschwenken hat den Vorteil, daß
bei einem Blockieren der Vorsteuereinrichtung 8 infolge des Eindringens von
Schmutzpartikeln kein gefahrbringender Störzustand auftritt. Während beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in gleicher Weise wie auch bei dem in Fig. 2
wiedergegebenen Stand der Technik bei einer Blockierung der Vorsteuereinrichtung 8 in
einer ihrer Ansteuer-Stellungen 42 oder 43 und einem nachfolgenden Druckseitenwechsel
in den Steuerleitungen 7 und 6 ein Weiterschwenken des Drehwerks ohne den
beabsichtigten Drehrichtungswechsel hervorgerufen wird, wird dieser Störzustand bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 vermieden. Wenn beim Ausführungsbeispiel nach Fig.
3 die Vorsteuereinrichtung 8 in einer ihrer Ansteuer-Stellungen, z. B. in der
Ansteuerstellung 42a und 42b, blockiert wird, so bedeutet dies, daß die Stelldruckkammer
11 über das Druckregelventil 56a mit der Speiseleitung 30 und die Stelldruckkammer 10
über die Tankleitung 44 mit dem Druckfluid-Tank 17 in Verbindung steht. Wird nun
infolge eines beabsichtigten Drehrichtungswechsels des angesteuerten Drehwerks mittels
des Handsteuergebers 5 statt der Steuerleitung 6 die Steuerleitung 7 mit Steuerdruck
beaufschlagt, so bewirkt dies kein erneutes Ausschwenken der Antriebs-Hydropumpe 2,
denn die Verbindung mit der Stelldruckleitung 57b ist aufgrund des Blockierens der
Vorsteuereinrichtung 8 in der Ansteuer-Stellung 42b abgeschnitten. Die Stelldruckkammer
10 wird nachher in diesem Störzustand nicht mit Stelldruck beaufschlagt. Anders als beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird jedoch auch die Stelldruckkammer 11 nicht in
unbeabsichtigter Weise mit Stelldruck beaufschlagt, da die Stelldruckkammer 11 über die
in der Ansteuer-Stellung 42a blockierte Vorsteuereinrichtung 8 mit der Stelldruckleitung
57a in Verbindung steht. Die Stelldruckleitung 57a ist jedoch im wesentlichen drucklos, da
der in der Stelldruckleitung 57a herrschende Stelldruck über das Druckregelventil 56a von
dem in der Steuerleitung 6 herrschenden Steuerdruck vorgegeben wird. Da nach Umkehr
der beabsichtigten Drehrichtung die Steuerleitung 6 drucklos ist, erfolgt kein fehlerhaftes
Ausschwenken der Antriebs-Hydropumpe 2 in der nicht beabsichtigten ursprünglichen
Förderrichtung. Somit wird eine Beschleunigung des Drehwerks in die nicht beabsichtigte
Drehrichtung wirksam verhindert.
Im Hinblick auf das vorteilhafte Ersetzen der Nachsaugeeinrichtung durch eine über
die Druckregelventile 56a und 56b gesteuerte Ölnachführung aus der Speiseleitung 30 kann
auf die vorstehend wiedergegebenen Vorteile verwiesen werden.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines der im Rahmen der vorliegenden Erfindung
verwendeten Druckregelventile 56, 56a und 56b.
Die Stelldruckleitung 57 ist über eine erste Steuerkante 70 mit dem Druckfluid-Tank 17
und über eine zweite Steuerkante 71 mit der Speiseleitung 30 verbunden. Ein erster
Druckraum 72 ist über die Steuerdruck-Verbindungsleitung 52 mit einer der
Steuerleitungen 6 bzw. 7 verbunden, während ein zweiter Druckraum 73 über eine
Umwegleitung 60 mit der Stelldruckleitung 57 in Verbindung steht. Ferner ist in dem
ersten Druckraum 72 eine vorzugsweise justierbare Druckfeder 59 vorgesehen. Durch das
sich einstellende Kräftegleichgewicht wird der Druck in der Stelldruckleitung 57 auf einen
geringfügig höheren Druck als der in der Steuerdruck-Verbindungsleitung 52 herrschende
Steuerdruck eingestellt. Die Differenz zwischen dem in der Stelldruckleitung 57
herrschenden Stelldruck und dem über die Steuerdruck-Verbindungsleitung 52
vorgegebenen Steuerdruck entspricht der durch die Druckfeder 59 hervorgerufenen
Zusatzkraft. Die Druckdifferenz zwischen dem Stelldruck und dem Steuerdruck beträgt
vorzugsweise 1 bis 2 bar.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt. Insbesondere
können die konkreten Ausgestaltungen der Vorsteuereinrichtung und der
Verstellvorrichtung im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch anders geartet sein. Als
Druckregelventile 56, 56a und 56b können bekannte Druckregelventile in beliebiger
Bauweise zum Einsatz kommen.
Claims (10)
1. Hydraulische Steuerung, insbesondere zum Ansteuern des Drehwerks eines
Baggers, mit
einem hydraulischen Antriebskreislauf (2, 3, 4) mit einer Antriebs-Hydropumpe (2) und einem Antriebs-Hydromotor sowie zwei die Antriebs-Hydropumpe (2) und den Antriebs- Hydromotor verbindende Arbeitsleitungen (3, 4),
einer Speiseeinrichtung (19) zum Einspeisen von Druckfluid in den Antriebskreislauf (2, 3, 4),
einer Verstellvorrichtung (9) zum Verstellen eines zwischen zwei Stelldruckkammern (10, 11) angeordneten, auf das Verdrängungsvolumen der Arbeits-Hydropumpe (2) einwirkenden Stellkolbens (12) und
einer Vorsteuereinrichtung (8), welche in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen zwei Steuerleitungen (6, 7) die Stelldruckkammern (10, 11) mit einem Stelldruck beaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuereinrichtung (8) über zumindest ein Druckregelventil (56) mit der Speiseeinrichtung (19) verbunden ist, wobei die Vorsteuereinrichtung (8) in einer Ansteuer-Stellung (42, 43) eine der beiden Stelldruckkammern (10; 11) über das Druckregelventil (56) mit der Speiseeinrichtung (19) und die jeweils andere Stelldruckkammer (11; 10) mit einem Druckfluid-Tank (17) und in einer Neutral-Stellung (41) beide Stelldruckkammern (10, 11) über das Druckregelventil (56) mit der Speiseeinrichtung (19) verbindet.
einem hydraulischen Antriebskreislauf (2, 3, 4) mit einer Antriebs-Hydropumpe (2) und einem Antriebs-Hydromotor sowie zwei die Antriebs-Hydropumpe (2) und den Antriebs- Hydromotor verbindende Arbeitsleitungen (3, 4),
einer Speiseeinrichtung (19) zum Einspeisen von Druckfluid in den Antriebskreislauf (2, 3, 4),
einer Verstellvorrichtung (9) zum Verstellen eines zwischen zwei Stelldruckkammern (10, 11) angeordneten, auf das Verdrängungsvolumen der Arbeits-Hydropumpe (2) einwirkenden Stellkolbens (12) und
einer Vorsteuereinrichtung (8), welche in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen zwei Steuerleitungen (6, 7) die Stelldruckkammern (10, 11) mit einem Stelldruck beaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuereinrichtung (8) über zumindest ein Druckregelventil (56) mit der Speiseeinrichtung (19) verbunden ist, wobei die Vorsteuereinrichtung (8) in einer Ansteuer-Stellung (42, 43) eine der beiden Stelldruckkammern (10; 11) über das Druckregelventil (56) mit der Speiseeinrichtung (19) und die jeweils andere Stelldruckkammer (11; 10) mit einem Druckfluid-Tank (17) und in einer Neutral-Stellung (41) beide Stelldruckkammern (10, 11) über das Druckregelventil (56) mit der Speiseeinrichtung (19) verbindet.
2. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der Vorsteuereinrichtung (8) um ein 4/3-Wegeventil handelt.
3. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorsteuereinrichtung (8) zwei getrennte Ventil-Bereiche (42a, 61a, 43a; 42b, 61b,
43b) jeweils zum Verbinden einer der beiden Stelldruckkammern (10, 11) über jeweils ein
dem Ventil-Bereich (42a, 61a, 43a; 42b, 61b, 43b) zugeordnetes Druckregelventil (56a;
56b) mit der Speiseeinrichtung (19) aufweist.
4. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß beide Ventilbereiche (42a, 61a, 43a; 42b, 61b, 43b) der Vorsteuereinrichtung (8) eine
Neutralstellung (61a; 61b) aufweisen, in der die zugeordnete Steuerdruckkammer (11; 10)
über das zugeordnete Druckregelventil (56a; 56b) mit der Speiseeinrichtung (19)
verbunden ist.
5. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der Vorsteuereinrichtung (8) um ein 6/3-Wegeventil handelt.
6. Hydraulische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Speiseeinrichtung (19) eine Speisepumpe (20) aufweist, die über Rückschlagventile
(31, 32) mit den Arbeitsleitungen (3, 4) verbunden ist.
7. Hydraulische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckregelventil (56) bzw. die Druckregelventile (56a, 56b) den Stelldruck auf
den in der druckführenden Steuerleitung (6, 7) herrschenden Steuerdruck einstellt bzw.
einstellen.
8. Hydraulische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckregelventil (56) bzw. die Druckregelventile (56a, 56b) den Stelldruck auf
einen gegenüber dem in der druckführenden Steuerleitung (6, 7) herrschenden Steuerdruck
geringfügig höheren Druck einstellt bzw. einstellen.
9. Hydraulische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Druckabschneideventil (50) zwischen den Steuerleitungen (6, 7) und dem
Druckfluid-Tank (17) vorgesehen ist, das den Druck in den Steuerleitungen (6, 7) auf
einen vorgegebenen Maximaldruck begrenzt.
10. Hydraulische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Bremsventil (45) zwischen der Vorsteuereinrichtung (8) und dem Druckfluid-Tank
(17) vorgesehen ist, das die Verbindung zwischen den Stelldruckkammern (10, 11) und
dem Druckfluid-Tank (17) in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen der
druckführenden Steuerdruckleitung (6, 7) und der druckführenden Arbeitsleitung (3, 4)
drosselt.
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