DE19715020A1 - Hydraulische Steueranordnung, insbesondere für ein Fahrzeug zum Transport von Absetzmulden - Google Patents
Hydraulische Steueranordnung, insbesondere für ein Fahrzeug zum Transport von AbsetzmuldenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Steueranordnung,
die insbesondere für ein Fahrzeug zum Transport von Absetzmul
den verwendet werden soll und die die Merkmale aus dem Oberbe
griff des Anspruchs 1 aufweist.
Eine solche hydraulische Steueranordnung ist aus dem Prospekt
9129 8557-02 (GB) der Firma VOAC Hydraulics AB, Boras, Schwe
den, bekannt. In diesem Prospekt werden Wegeventile in Schei
benbauweise vorgestellt, die für den Einsatz in der Mobilhy
draulik vorgesehen sind und die durch Aneinanderreihung von
einzelnen Ventilscheiben zu Steuerblöcken für die Steuerung ei
ner Mehrzahl von hydraulischen Verbrauchern zusammengebaut wer
den können. Eine Ventilscheibe enthält ein Wegeventil und ein
Drosselventil. Zur Aufnahme der beweglichen Teile dieser Venti
le weist das Ventilgehäuse einer Ventilscheibe eine Wegeventil
bohrung auf, in der ein Wegesteuerkolben axial verschiebbar
ist, mit dem die Druckmittelwege zwischen verschiedenen um die
Wegeventilbohrung herumlaufenden und zu dieser hin offenen Ka
nälen steuerbar sind. Und zwar sind ein Zulaufkanal, dem Druck
mittel von einer Hydropumpe zufließt, zwei Ablaufkanäle, über
die Druckmittel zu einem Tank abfließt und zwei Verbraucherka
näle vorhanden, die im Vorlauf oder im Rücklauf zu einem dop
peltwirkenden hydraulischen Verbraucher liegen.
Das Drosselventil weist einen Drosselkolben auf, der in einer
Drosselventilbohrung axial verschiebbar ist, die parallel zur
Wegeventilbohrung verläuft. Über den Drosselkolben ist eine
Verbindung mit unterschiedlichen Drosselwiderständen zwischen
einem Eingangskanal, dem Druckmittel von der Hydropumpe zu
fließt, und einem Ausgangskanal der Drosselventilbohrung, der
mit dem Zulaufkanal der Wegeventilbohrung verbunden ist, her
stellbar. Im Sinne einer Verschiebung in die eine Richtung wird
der Drosselkolben vom Lastdruck des mit dem Wegesteuerkolben
steuerbaren hydraulischen Verbrauchers beaufschlagt. Bei der
Ventilanordnung nach dem Prospekt handelt es sich um eine
Load-sensing-Ventilanordnung, bei der der Wegesteuerkolben propor
tional verstellbar ist und je nach dem Maß seiner Verschiebung
aus einer Mittelstellung zwischen dem Zulaufkanal und einem
Verbraucherkanal eine Meßblende unterschiedlichen Öffnungsquer
schnitts aufmacht. Bei dem Drosselventil handelt es sich um ei
ne der Meßblende vorgeschaltete Druckwaage, die unabhängig vom
im Eingangskanal der Drosselventilbohrung anstehenden Pumpen
druck eine bestimmte Druckdifferenz über die Meßblende auf
rechterhalten soll. Deshalb ist der Drosselkolben entgegen dem
Bewegungssinne, in dem der Lastdruck und eine Feder auf ihn
wirken, vom Druck stromauf der Meßblende beaufschlagbar.
Sind keine solch hohen Ansprüche an die Steuerung eines hydrau
lischen Verbrauchers gestellt, soll dieser jedoch trotzdem mit
unterschiedlichen Geschwindigkeiten betätigt werden können, so
ist keine proportionale Geschwindigkeitssteuerung mit einer
veränderlichen Meßblende notwendig. Es genügt vielmehr, wenn in
einem zum hydraulischen Verbraucher führenden Strömungspfad in
Serie zum Wegeventil unterschiedlich große Festblenden geschal
tet werden können. Auf diese Weise lassen sich mehrere Ge
schwindigkeitsstufen realisieren. Eine hydraulische Steueran
ordnung dieser Art ist z. B. aus der DE 42 09 472 A1 bekannt.
Dort ist zusätzlich zu einem Wegeventil, mit dem Start und
Stopp sowie die Bewegungsrichtung eines hydraulischen Verbrau
chers festgelegt werden können, ein weiteres Wegeventil vorhan
den, mit dem verschiedene Festblenden in die zwischen dem Wege
ventil und dem hydraulischen Verbraucher verlaufenden Verbrau
cherleitungen geschaltet werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische
Steueranordnung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des An
spruchs 1 mit geringem Aufwand so zu verändern, daß der mit dem
Wegeventil steuerbare hydraulische Verbraucher in zwei Ge
schwindigkeitsstufen verfahren werden kann.
Das angestrebte Ziel wird gemäß der Erfindung bei einer hydrau
lischen Steueranordnung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 gemäß dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs
dadurch erreicht, daß der Drosselkolben willkürlich gegen den
Lastdruck aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung
verschiebbar ist, in der der Drosselwiderstand der Verbindung
zwischen dem Eingangskanal und dem Ausgangskanal unterschied
lich zu dem Drosselwiderstand der Verbindung in der ersten
Stellung ist. Bei einer hydraulischen Steueranordnung nach der
Erfindung ist also bezüglich der Hohlräume des Ventilgehäuses,
in denen der Lastdruck des hydraulischen Verbrauchers anstehen
kann, keine Änderung gegenüber dem bekannten Ventil notwendig.
Der Lastdruck wirkt weiterhin in die eine Richtung auf den
Drosselkolben. Eine Änderung hat jedoch die Kraftbeaufschlagung
des Drosselkolbens in die Gegenrichtung erfahren. Während bei
dem bekannten Ventil in einem zweiten Steuerraum des Drossel
kolbens während des Betriebs dauernd der Druck stromauf einer
veränderbaren Meßblende ansteht, kann nun gegen den Lastdruck
auf den Drosselkolben willkürlich eine Kraft ausgeübt werden,
durch die der Drosselkolben gegen den Lastdruck verstellt wer
den kann. Bei Wegfall oder ausreichend großer Verminderung die
ser Kraft, kann der Lastdruck den Drosselkolben wieder zurück
stellen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen hydrauli
schen Steueranordnung kann man den Unteransprüchen entnehmen.
Gemäß Anspruch 2 ist der Drosselkolben bevorzugt vorgesteuert.
Dazu ist an ihn angrenzend neben dem mit dem Lastdruck beauf
schlagbaren Steuerraum ein zweiter Steuerraum vorgesehen, der
je nach Stellung eines willkürlich betätigbaren Pilotventils
mit einem Steuerdruck beaufschlagbar ist oder von Druck entla
stet werden kann. Da bei einer hydraulischen Load-sensing-Steu
erung, jedenfalls solange keine Untersättigung auftritt,
der Pumpendruck um mindestens eine vorgegebene Druckdifferenz
über dem Lastdruck des hydraulischen Verbrauchers liegt, wird
gemäß Anspruch 3 bevorzugt der Pumpendruck als Steuerdruck ver
wendet.
Damit läßt sich der Drosselkolben sicher schalten, auch wenn im
Hinblick auf eine einfache Konstruktion Lastdruck und Pumpen
druck gleiche Flächen am Drosselkolben beaufschlagen, der Dros
selkolben also keine Stufung aufweist.
Gemäß Anspruch 6 ist der Drosselkolben vom Lastdruck in Rich
tung auf eine Stellung mit kleinem Drosselwiderstand zwischen
dem Eingangskanal und dem Ausgangskanal der Drosselventilboh
rung beaufschlagbar. Dabei wird davon ausgegangen, daß der hy
draulische Verbraucher normalerweise auf dem größten Teil sei
nes Weges mit großer Geschwindigkeit verfahren wird, so daß
während dieses Teilweges keine Kraft am Drosselkolben angreifen
muß, die ihn gegen den Lastdruck in die Stellung für die höhere
Geschwindigkeitsstufe bringen und dort halten müßte. Bei einer
hydraulischen Betätigung des Drosselkolbens mithilfe eines Pi
lotventils nimmt dieses dann gemäß Anspruch 7 unter der Wirkung
einer Feder die Stellung ein, in der der zweite Steuerraum am
Drosselkolben von Druck entlastet ist. Wird das Pilotventil von
einem Elektromagneten betätigt, so muß der Elektromagnet nur
jeweils für kurze Zeit an Spannung gelegt werden.
Damit der Drosselkolben zu Beginn einer Betätigung des hydrau
lischen Verbrauchers, die üblicherweise mit großer Geschwindig
keit erfolgt, jeweils eine bestimmte Position innehat, ist er
gemäß Anspruch 8 in die gleiche Wirkrichtung wie vom Lastdruck
von einer Feder beaufschlagbar. Somit muß der Drosselkolben bei
Inbetriebnahme nicht erst vom Lastdruck verstellt werden.
Wenn man mit zwei Schaltstellungen des Drosselkolbens zwei Ge
schwindigkeitsstufen realisieren will, so besteht ohne weitere
Vorkehrungen in beiden Schaltstellungen des Drosselkolbens eine
offene Verbindung zwischen dem Eingangskanal der Drosselventil
bohrung und dem Zulaufkanal der Wegeventilbohrung. Beim Öffnen
des Steuerquerschnitts zwischen dem Zulaufkanal und dem Ver
braucherkanal des Wegeventils besteht dann die Gefahr, daß die
Last absackt, weil der Load-sensing-Regler den Pumpendruck noch
nicht über den Lastdruck hochgeregelt hat. Gemäß Anspruch 10
ist nun ein Lasthalteventil vorgesehen, um ein Absacken der
Last zu verhindern. Für eine platzsparende Unterbringung dieses
Lasthalteventils ist der Drosselkolben ein Hohlkolben mit einem
Hohlraum, durch den in der unter der Wirkung des Lastdrucks
eingenommenen Position des Drosselkolbens ein Strömungspfad vom
Eingangskanal zum Ausgangskanal der Drosselventilbohrung führt
und in dem das Schließglied eines Lasthalteventils angeordnet
ist, wobei das Schließglied in Schließrichtung vom Lastdruck
beaufschlagbar ist. Das Schließglied des Lasthalteventils wird
in Schließrichtung vorteilhafterweise von einer Feder beauf
schlagt, so daß es eine geschlossene Ruhestellung einnimmt. Die
Feder stützt sich gemäß Anspruch 11 bevorzugt an einem gehäuse
festen Widerlager ab. Dies vereinfacht den Aufwand, da am Dros
selkolben kein Widerlager für die Feder ausgebildet werden muß.
Die Feder kann zugleich über das Schließglied des Lasthalteven
tils in Richtung einer Ruhestellung auf den Drosselkolben wir
ken.
Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydraulischen
Steueranordnung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand
dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Schaltplan des als Steuerblock mit mehreren
Ventilscheiben ausgebildeten ersten Ausführungs
beispiels,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ventilscheibe des
ersten Ausführungsbeispiels, die zur Betätigung eines
hydraulischen Verbrauchers mit zwei Geschwindigkeiten
ein Wegeventil und ein Drosselventil mit einem
umschaltbaren Drosselkolben enthält,
Fig. 3 einen Schaltplan des zweiten Ausführungsbeispiels,
bei dem das Pilotventil nicht seitlich des Ventil
gehäuses, sondern an der den Verbraucheranschlüssen
gegenüberliegenden Schmalseite sitzt, und
Fig. 4 einen Schnitt ähnlich dem aus Fig. 2 durch das zweite
Ausführungsbeispiel, wobei nur der Bereich des Drossel
ventils und des angebauten Pilotventils gezeigt ist.
Nach Fig. 1 saugt eine Konstantpumpe 10 Druckmittel aus einem
Tank 11 an und gibt sie in eine Zulaufleitung 12 ab, die zu ei
nem Steuerblock 13 führt und durch mehrere Ventilscheiben, aus
denen der Steuerblock zusammengesetzt ist, verläuft. Die Zu
laufleitung 12 tritt in den Steuerblock 13 an einer Eingangs
scheibe 14 ein. Der schließen sich eine Wegeventilscheibe 15
mit einem Wegeventil und einer Individualdruckwaage und eine
Wegeventilscheibe 16 mit einem Wegeventil 8 und einem umschalt
baren Drosselventil 9 an. Dann folgt eine Scheibe 17 mit Venti
len für die Steuerölversorgung der elektrohydraulisch betätig
baren Wegeventile der Wegeventilscheiben 15 und 16 und mit ei
nem Pilotventil 93. Die Zulaufleitung 12 setzt sich in den ein
zelnen Ventilscheiben als Zulaufkanal fort, der in den Ventil
scheiben senkrecht zu den Scheibenebenen verläuft. Eine
Tankleitung 18 setzt sich in den Ventilscheiben in Form von
zwei Tankkanälen fort.
Die Wegeventilscheibe 16 ist näher in Fig. 2 dargestellt. Man
erkennt, daß sie ein Ventilgehäuse 20 aufweist, durch das eine
Wegeventilbohrung 21 hindurchgeht, in der ein Wegesteuerkolben
22 axial bewegbar ist. Die Länge des Wegesteuerkolbens 22
stimmt mit der Länge der Wegeventilbohrung 21 von der einen
Stirnseite 23 bis zur anderen Stirnseite 24 des Ventilgehäuses
20 überein. Die Wegeventilbohrung 21 ist von fünf axial vonein
ander beabstandeten Steuerkammern umgeben, die dem Zufluß von
Druckmittel zu und dem Abfluß von dem Zylinder 25 dienen und
deren Verbindungen untereinander von dem Wegesteuerkolben 22
gesteuert werden. Die mittlere der fünf Steuerkammern ist die
Zulaufkammer 27. Beidseits dieser Zulaufkammer befindet sich
jeweils eine Verbraucherkammer 28 bzw. 29, von denen jede mit
einem in einem Verbraucherkanal 26 liegenden Verbraucheran
schluß 30 bzw. 31 der Wegeventilscheibe 16 verbunden ist. Auf
jede Verbraucherkammer 28 bzw. 29 folgt noch eine Ablaufkammer
32 bzw. 33, die zu einem durch das Ventilgehäuse 20 hindurchge
henden Tankkanal 18 offen ist.
Der Wegesteuerkolben 22 nimmt aufgrund von zwei Zentrierfedern
34, die in an den Stirnseiten 23 und 24 des Ventilgehäuses 20
befestigten und die Wegeventilbohrung 21 nach außen verschlie
ßenden Deckeln 38 untergebracht sind, eine Mittelstellung ein,
aus der er bei einer Betätigung jeweils soweit verstellt wird,
daß er an einem verstellbaren Hubbegrenzer 35 anschlägt. In
dieser Mittelstellung sperren zwei Kolbenbunde 39 des Wegesteu
erkolbens 22, zwischen denen sich im Bereich der Zulaufkammer
27 ein Kolbenhals 40 befindet und die zum Kolbenhals 40 hin of
fene Steuernuten 36 aufweisen, die beiden Verbraucherkammern 28
und 29 gegen die Zulaufkammer ab. Es ist jedoch die Verbrau
cherkammer 28 über den Ringraum um einen weiteren Kolbenhals 41
herum mit der Ablaufkammer 32 und die Verbraucherkammer 29 über
einen Ringraum um einen Kolbenhals 42 herum mit der Ablaufkam
mer 33 verbunden. An den Kolbenhals 42 schließt sich ein weite
rer Kolbenbund 43 an, der den Federraum in dem einen Deckel 38
gegen die Ablaufkammer 33 abdichtet.
Der Abstand zwischen der Ablaufkammer 32 und der Stirnseite 23
ist größer als der Abstand zwischen der Ablaufkammer 33 und der
Stirnseite 24 des Ventilgehäuses. Zwischen der Ablaufkammer 32
und der Stirnseite 23 befinden sich in der Wegeventilbohrung 21
drei axial voneinander beabstandete Steuerkammern 44, 45 und
46, wobei die mittlere dieser drei Kammern als Lastmeldekammer
45 bezeichnet sei. An die, von der Lastmeldekammer 45 aus be
trachtet, zur Stirnseite 23 des Ventilgehäuses 20 hin liegende
Steuerkammer 44 kann der Eingang eines Druckbegrenzungsventils
angeschlossen sein.
Auch an die zwischen der Lastmeldekammer 45 und der Ablaufkam
mer 32 liegende Steuerkammer 46 kann ein Druckbegrenzungsventil
angeschlossen werden. Beides ist jedoch vorliegend nicht der
Fall. Es sind vielmehr die entsprechenden Öffnungen für die
Druckbegrenzungsventile durch Stopfen 47 verschlossen. In der
Mittelstellung des Wegesteuerkolbens 22 reicht ein Kolbenbund
48 von der Stirnseite 23 des Ventilgehäuses 20 aus bis in den
Bereich des Gehäusesteges zwischen der Steuerkammer 46 und der
Ablaufkammer 32. In diesen Kolbenbund ist eine flache Ringnut
49 eingedreht, über die in der gezeigten Mittelstellung des
Steuerschiebers 22 alle drei Steuerkammern 44, 45 und 46 mit
einander verbunden sind. Außerdem besitzt der Kolbenbund 48 an
seiner der Ablaufkammer 32 zugekehrten Außenkante eine Einker
bung 50, durch die die Steuerkammer 46 und die Ablaufkammer 32
mit kleinem Öffnungsquerschnitt zueinander offen sind, wenn
sich der Wegesteuerkolben 22 in seiner Mittelstellung befindet.
Wird der Wegesteuerkolben 22 aus seiner Mittelstellung heraus
bewegt, so wird die Lastmeldekammer 45 je nach Bewegungsrich
tung des Wegesteuerkolbens von der Steuerkammer 44 oder von der
Steuerkammer 46 getrennt. Außerdem wird unabhängig von der Be
wegungsrichtung die in der Mittelstellung des Wegesteuerkolbens
22 über die Steuerkammer 46 bestehende Verbindung der Lastmel
dekammer 45 zur Ablaufkammer 32 geschlossen, indem die Lastmel
dekammer 45 von der Steuerkammer 46 oder die Steuerkammer 46
von der Ablaufkammer 32 getrennt wird.
Von der Stirnseite am Kolbenbund 43 aus verläuft durch den
Wegesteuerkolben 22 eine verschlossene Sackbohrung 55 bis in
den Bereich der Ringnut 49. Sie wird durch zwei Querbohrungen
56 gekreuzt, von denen sich jeweils eine in einem Kolbenbund 39
des Wegesteuerkolbens 22 an einer solchen Stelle befindet, daß
sie in der Mittelstellung des Wegesteuerkolbens 22 von der Wand
der Wegeventilbohrung 21 überdeckt ist. Bei einer Bewegung des
Wegesteuerkolbens aus der Mittelstellung heraus in die eine
Richtung wird die eine Querbohrung 56 zur Verbraucherkammer 28
hin und bei einer Bewegung des Steuerschiebers in die andere
Richtung die andere Querbohrung 56 zur Verbraucherkammer 29 hin
offen. Über eine Querbohrung 57, die im Bereich der Ringnut 49
bis zur Sackbohrung 55 in den Wegesteuerkolben 22 eingebracht
ist, ist die Sackbohrung 55 mit der Lastmeldekammer 45 verbun
den.
Von der Stirnseite 24 des Ventilgehäuses 20 aus ist in dieses
parallel zur Wegeventilbohrung 21 eine Drosselventilbohrung 61
eingebracht, die axial bis in den Bereich der Steuerkammer 46
der Wegeventilbohrung 21 reicht und in die in der Nähe ihres
Bodens 68 ein von der Lastmeldekammer 45 ausgehender Gehäuseka
nal 62 mündet. Durch eine Verschlußschraube 63 ist die Drossel
ventilbohrung 61 nach außen verschlossen. Axial gegenüber der
Zulaufkammer 27 der Wegeventilbohrung 21 leicht versetzt befin
det sich in der Drosselventilbohrung 61 eine Ausgangskammer 64,
die zur Zulaufkammer 27 der Wegeventilbohrung 21 hin offen ist.
Im Abstand zur Ausgangskammer 64 befindet sich zwischen dieser
und der Verschlußschraube 63 eine Eingangskammer 65, die an den
Zulaufkanal 12 angeschlossen ist.
In der Drosselventilbohrung 61 ist der Drosselkolben 66 des
Drosselventils 9 zwischen einer ersten Schaltstellung, die er
in Ruhelage einnimmt und in der er an der Verschlußschraube 63
anliegt, und einer zweiten Schaltstellung, in der er gegen den
Boden 68 der Drosselventilbohrung 61 gedrückt wird, axial ver
schiebbar. Der Drosselkolben 66 ist als Hohlkolben ausgebildet,
in den von der der Verschlußschraube 63 abgewandten Stirnseite
her eine axiale Sackbohrung 67 eingebracht ist. Durch deren
Wand geht eine erste Querbohrung 69 hindurch, die in beiden
Schaltstellungen des Drosselkolbens 66 zur Eingangskammer 65
hin offen ist und eine Blende mit einem dem Bohrungsquerschnitt
entsprechenden Öffnungsquerschnitt darstellt. In einem gering
fügig größeren Abstand vom Boden der Sackbohrung 67 als die
Querbohrung 69 gehen durch die Wand der Sackbohrung 67 vier
gleichmäßig um den Umfang des Drosselkolbens verteilte Querboh
rungen 70 hindurch, von denen jede so groß wie die Querbohrung
69 ist und die in der ersten Schaltstellung des Drosselkolbens
66 ebenfalls zur Eingangskammer 65 hin offen sind. In noch grö
ßerem Abstand vom Boden der Sackbohrung 67 gehen durch deren
Wand vier weitere Querbohrungen 71 hindurch, die im Durchmesser
größer als die Querbohrungen 69 und 70 sind und die in der er
sten Schaltstellung des Drosselkolbens 66 vollständig und in
der zweiten Schaltstellung teilweise zur Ausgangskammer 64 hin
offen sind.
In der Sackbohrung 67 des Drosselkolbens 66 ist das als Kolben
ausgebildete Schließglied 75 eines Lasthalteventils 76 dicht
gleitend axial verschiebbar. Zwischen das Schließglied 75 und
den Boden 68 der Drosselventilbohrung 61 ist eine Schrauben
druckfeder 77 eingespannt, die das Schließglied 75 mit einem
Finger 78, der im Durchmesser wesentlich kleiner als die Sack
bohrung 67 ist, gegen den Boden dieser Sackbohrung zu drücken
sucht. In einer Position des Schließglieds 75, in der dieses
den Boden der Sackbohrung 67 beaufschlagt, befindet sich eine
Steuerkante 79 des Schließglieds 75 zwischen den Querbohrungen
70 und 71 des Drosselkolbens 66. Somit ist in dieser Position
des Schließglieds 75 keine fluidische Verbindung zwischen der
Eingangskammer 65 und der Ausgangskammer 64 der Drosselventil
bohrung 61 gegeben.
Die gezeigten Steueranordnungen sind load-sensing-geregelt. Bei
ihnen wird der höchste Lastdruck an einen Load-sensing-Regler
gemeldet. Dies geschieht über jeweils ein Wechselventil 79 in
jeder Wegeventilscheibe 15 und 16. Das Wechselventil 79 der We
geventilscheibe 16 ist von der den Verbraucheranschlüssen 30
und 31 gegenüberliegenden Schmalseite 80 aus in das Ventilge
häuse 20 eingebaut. Ein Eingang dieses Wechselventils ist mit
dem Raum 74 verbunden, in dem sich die Schraubendruckfeder 77
befindet. Der andere Eingang liegt an Tank. Der Ausgang des
Wechselventils 79 ist mit einem Eingang des entsprechenden
Wechselventils der Wegeventilscheibe 15 verbunden. Über die
Wechselventile wird der Lastdruck eines hydraulischen Verbrau
chers bzw. der höchste Lastdruck mehrerer gleichzeitig betätig
ter hydraulischer Verbraucher in die Eingangsscheibe 14 gemel
det.
Zur Verschiebung des Wegesteuerkolbens 22 aus seiner Mittellage
in eine seitliche Endstellung wird ein Federraum in einem der
beiden Deckel 38 mit einem Steuerdruck beaufschlagt. Dazu die
nen zwei elektromagnetisch betätigbare Pilotventile 81 und 82,
die in den einen Deckel 38 eingesetzt sind.
Wie man aus Fig. 1 ersieht, verbinden die beiden Pilotventile
81 und 82 in ihrer Ruhestellung die beiden Federräume in den
Deckeln 38 mit einer Leckölleitung 83, während in einer ge
schalteten Stellung eines Pilotventils ein Federraum mit einer
Steuerdruckleitung 84 verbunden ist. Das Steueröl wird bereit
gestellt von einem Druckminderventil 85, dessen Eingang mit dem
Zulaufkanal 12 verbunden ist und an dessen Ausgang die Steuer
druckleitung 84 angeschlossen ist. Das Druckminderventil 85 be
findet sich in der Ventilscheibe 17, in der außerdem die Ver
bindung zwischen einem Eingang des Wechselventils 79 der Wege
ventilscheibe 16 und einem Tankkanal 18 hergestellt ist.
Die Eingangsscheibe 14 enthält eine Bypass-Druckwaage 90, die
mit ihrem Eingang an den Zulaufkanal 12 und mit ihrem Ausgang
an den Tankkanal 18 angeschlossen ist. Der Regelkolben 91 der
Druckwaage 90 wird in Öffnungsrichtung vom Druck im Zulaufkanal
12 und in Schließrichtung von einer Druckfeder 92 und vom
Lastdruck eines betätigten Verbrauchers bzw. vom höchsten
Lastdruck mehrerer betätigter Verbraucher beaufschlagt. Sie
läßt gerade so viel von der Konstantpumpe 10 gefördertes Druck
mittel vom Zulaufkanal 12 in den Tankkanal 18 abfließen, daß
der Druck in der Zulaufleitung 12 um eine der Kraft der Druck
feder 92 äquivalente Druckdifferenz über dem in Schließrichtung
auf den Regelkolben 91 wirkenden Lastdruck liegt. Die Druckwaa
ge 90 stellt den schon erwähnten Load-sensing-Regler dar.
Anstelle einer Konstantpumpe mit Bypass-Druckwaage kann auch
eine Verstellpumpe mit Load-sensing-Regler verwendet werden.
Wenn kein Wegeventil betätigt ist, fördert die Pumpe 10 mit ei
nem niedrigen, durch die Druckfeder 92 der Druckwaage 90 be
stimmten Umlaufdruck von z. B. 20 bar Druckmittel über die
Druckwaage 90 zum Tank.
Der Druck von 20 bar in der Zulaufleitung und im Zulaufkanal 12
steht auch in der Eingangskammer 65 der Drosselventilbohrung 61
der Wegeventilscheibe 16 und über die Querbohrungen 69 und 70
des Drosselkolbens 66 vor dem Schließglied 75 des Lasthalteven
tils 76 an. Auf der Rückseite des Schließglieds herrscht Tank
druck, da der Federraum 74 über den Kanal 62, die Lastmeldekam
mer 45, die Steuerkammer 46, die Einkerbung 50 im Wegesteuer
kolben 22 und die Ablaufkammer 32 zum Tankkanal 18 entlastet
ist. Da die Schraubendruckfeder 77 verhältnismäßig schwach ist,
wird das Schließglied 75 vom Umlaufdruck gegen die Druckfeder
77 in Richtung auf den Boden 68 der Drosselventilbohrung 61 ge
drückt. Die Ausgangskammer 64 ist also mit der Eingangskammer
65 der Drosselventilbohrung 61 verbunden, so daß der Umlauf
druck auch in der Zulaufkammer 27 der Wegeventilbohrung 21 an
steht.
Es sei nun angenommen, daß die Kolbenstange des Zylinders 25
ausgefahren werden soll. Der Wegesteuerkolben 22 wird deshalb
so aus seiner Mittellage bis zu einem Hubbegrenzer 35 verscho
ben, daß die Verbraucherkammer 28 mit der Zulaufkammer 27 ver
bunden ist. Über eine Querbohrung 56, die Axialbohrung 55 und
die Querbohrung 57 des Wegesteuerkolbens 22 gelangt der
Lastdruck in die Lastmeldekammer 45, in den Kanal 62 und in den
Federraum 74 am Boden 68 der Drosselventilbohrung 61. Über die
Wechselventile 79 wird er an die Bypass-Druckwaage 90 gemeldet.
Der Lastdruck drückt das Schließglied 75 des Lasthalteventils
76 zunächst tiefer in die Sackbohrung 67 des Drosselkolbens 66
hinein, so daß Ausgangskammer 64 und Eingangskammer 65 der
Drosselventilbohrung 61 voneinander getrennt sind. Die Druck
waage 90 regelt schließlich einen Pumpendruck ein, der um das
Regel-Δp, im vorliegenden Fall also um 20 bar, über dem
Lastdruck liegt. Das Lasthalteventil ist dann offen und es
strömt Druckmittel von der Eingangskammer 65 über die Querboh
rungen 69, 70 und 71 des Drosselkolbens 66 in die Zulaufkammer
27 des Wegeventils und von dort über Steuernuten 36 des Wege
steuerkolbens 22 in die Verbraucherkammer 28 und schließlich in
den Hydrozylinder 25. Der Durchflußwiderstand durch den Dros
selkolben 66 ist nur gering, so daß eine große Druckmittelmenge
fließt und die Kolbenstange des Hydrozylinders 25 mit großer
Geschwindigkeit ausfährt. Diese Geschwindigkeit kann durch Ver
stellung der Hubbegrenzer 35 verändert werden, da die Steuernu
ten 36 des Wegesteuerkolbens 22 die Geschwindigkeit wesentlich
mitbestimmen und durch eine Veränderung des Hubes des Wegesteu
erkolbens 22 auch die Position der Steuernuten 36 und der durch
sie bestimmte Öffnungsquerschnitt zwischen der Zulaufkammer 27
und der Verbraucherkammer 28 verändert wird.
Wenn die Kolbenstange des Hydrozylinders mit kleiner Geschwin
digkeit ausfahren soll, wird der Drosselkolben 66 hydraulisch
in seine zweite Schaltstellung gebracht. Dazu ist ein Pilotven
til 93 vorhanden, das als 3/2-Wegeventil ausgebildet und bei
der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 in die Scheibe 17 ein
gebaut ist. In seiner Ruhestellung, die es unter der Wirkung
einer Druckfeder 94 einnimmt, verbindet es einen zwischen dem
Drosselkolben 66 und der Verschlußschraube 63 befindlichen
Druckraum 95 über einen Kanal 96, der senkrecht zur Ebene der
Ventilscheibe 16 und damit parallel zu den Kanälen 12 und 18
verläuft, mit dem Tankkanal 18. Der Drosselkolben 66 kann dann
unter der Wirkung der Druckfeder 77 und unter der Wirkung des
Lastdrucks die in Fig. 2 gezeigte erste Schaltstellung einneh
men. Das Pilotventil 93 kann durch Ansteuerung eines Elektroma
gneten 97 in eine zweite Schaltstellung gebracht werden, in der
es den Druckraum 95 mit dem Zulaufkanal 12 verbindet. Da der im
Zulaufkanal 12 herrschende Pumpendruck jeweils um das Regel-Δp
über dem Lastdruck liegt, wird der Drosselkolben 66 durch den
im Druckraum 95 anstehenden Pumpendruck in seine zweite Schalt
stellung gebracht. In dieser sind die Querbohrungen 70 durch
den zwischen der Eingangskammer 65 und der Ausgangskammer 64
der Drosselventilbohrung 61 befindlichen Gehäusesteg überdeckt.
Die Querbohrungen 71 sind teilweise überdeckt. Der nun durch
den Querschnitt der Querbohrung 69 wesentlich mitbestimmte hy
draulische Widerstand des Strömungspfades zwischen der Ein
gangskammer 65 und der Ausgangskammer 64 der Drosselventilboh
rung 61 ist nun sehr viel größer als in der ersten Schaltstel
lung des Drosselkolbens 66, so daß bei durch die Druckwaage 90
bestimmten Druckgefälle zwischen der Eingangskammer 65 und der
Verbraucherkammer 28 des Wegeventils die zum Hydrozylinder 25
pro Zeiteinheit strömende Druckmittelmenge wesentlich kleiner
ist als in der ersten Schaltstellung des Drosselkolbens. Die
Kolbenstange des Hydrozylinders wird also nun mit langsamer Ge
schwindigkeit ausgefahren.
Die Ausführung nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich nur
darin von der Ausführung nach den Fig. 1 und 2, daß nun das
Pilotventil 93 nicht in die Endscheibe 17 eingebaut ist, son
dern an der den Verbraucheranschlüssen 30 und 31 gegenüberlie
genden Schmalseite 80 des Ventilgehäuses 20 angebaut ist. Dies
hat den Vorteil, daß die Wegeventilscheibe 16 nicht unmittelbar
der Endscheibe 17 benachbart sein muß, daß sich vielmehr zwi
schen der Wegeventilscheibe 16 und der Endscheibe 17 weitere
Wegeventilscheiben, die z. B. nach Art der Wegeventilscheibe 15
ausgebildet sind, befinden können, ohne daß ein Kanal 96 durch
diese Scheiben gebohrt werden müßte. Bei der Ausführung nach
Fig. 4 führt nun der Kanal 96 vom Druckraum 95 zur Schmalseite
80 des Ventilgehäuses 20. Ein Kanal 98 führt vom Zulaufkanal 12
und ein Kanal 99 von der Ablaufkammer 33 seitlich an der Dros
selventilbohrung 61 vorbei zur Schmalseite 80 des Ventilgehäu
ses. An der Schmalseite 80 treffen die Kanäle 96, 98 und 99 auf
interne Kanäle des Pilotventils 93.
Claims (12)
1. Hydraulische Steueranordnung, insbesondere für ein
Fahrzeug zum Transport von Absetzmulden,
mit einem Wegeventil (8), das einen in einer Wegeventilbohrung (21), die in einem Ventil gehäuse (20) ausgebildet ist, axial verstellbaren Wegesteuer kolben (22) aufweist, mit dem die Druckmittelwege zwischen ei ner Zulaufkammer (27), der Druckmittel von einer Hydropumpe (10) zufließt, einer Ablaufkammer (32, 33), über die Druckmit tel zu einem Tank (11) abfließt, und einer Verbraucherkammer (28, 29), die im Vorlauf zu oder im Rücklauf von einem hydrau lischen Verbraucher (25) liegt, steuerbar sind,
mit einem Drosselventil (9), das einen in einer Drosselventilbohrung (61) des Ventilgehäuses (20) axial verschiebbaren Drosselkolben (66) aufweist, über den eine Verbindung mit unterschiedlichen Drosselwiderständen zwi schen einem Eingangskanal (65), dem Druckmittel von der Hydro pumpe (10) zufließt, und einem Ausgangskanal (64) der Drossel ventilbohrung (61), der mit der Zulaufkammer (27) der Wegeven tilbohrung (61) verbunden ist, herstellbar ist und der im Sinne einer Verschiebung in die eine Richtung vom an einen Load-sensing-Regler (90) gebbaren Lastdruck des hydraulischen Ver brauchers (25) beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkolben (66) willkürlich gegen den Lastdruck aus ei ner ersten Stellung in eine zweite Stellung verschiebbar ist, in der der Drosselwiderstand der Verbindung zwischen dem Ein gangskanal (65) und dem Ausgangskanal (64) unterschiedlich zu dem Drosselwiderstand dieser Verbindung in der ersten Stellung ist.
mit einem Wegeventil (8), das einen in einer Wegeventilbohrung (21), die in einem Ventil gehäuse (20) ausgebildet ist, axial verstellbaren Wegesteuer kolben (22) aufweist, mit dem die Druckmittelwege zwischen ei ner Zulaufkammer (27), der Druckmittel von einer Hydropumpe (10) zufließt, einer Ablaufkammer (32, 33), über die Druckmit tel zu einem Tank (11) abfließt, und einer Verbraucherkammer (28, 29), die im Vorlauf zu oder im Rücklauf von einem hydrau lischen Verbraucher (25) liegt, steuerbar sind,
mit einem Drosselventil (9), das einen in einer Drosselventilbohrung (61) des Ventilgehäuses (20) axial verschiebbaren Drosselkolben (66) aufweist, über den eine Verbindung mit unterschiedlichen Drosselwiderständen zwi schen einem Eingangskanal (65), dem Druckmittel von der Hydro pumpe (10) zufließt, und einem Ausgangskanal (64) der Drossel ventilbohrung (61), der mit der Zulaufkammer (27) der Wegeven tilbohrung (61) verbunden ist, herstellbar ist und der im Sinne einer Verschiebung in die eine Richtung vom an einen Load-sensing-Regler (90) gebbaren Lastdruck des hydraulischen Ver brauchers (25) beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkolben (66) willkürlich gegen den Lastdruck aus ei ner ersten Stellung in eine zweite Stellung verschiebbar ist, in der der Drosselwiderstand der Verbindung zwischen dem Ein gangskanal (65) und dem Ausgangskanal (64) unterschiedlich zu dem Drosselwiderstand dieser Verbindung in der ersten Stellung ist.
2. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß an den Drosselkolben (66) neben dem mit
Lastdruck beaufschlagbaren Steuerraum (74) ein zweiter Steuer
raum (95) angrenzt, der je nach Stellung eines willkürlich be
tätigbaren Pilotventils (93) im Sinne einer Verschiebung des
Drosselkolbens (66) gegen den Lastdruck mit einem Steuerdruck
beaufschlagt oder von Druck entlastet ist.
3. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Steuerraum (95) mit Pumpendruck
beaufschlagbar ist.
4. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Steuerraum (95) in der einen
Stellung des Pilotventils (93) mit einem durch das Ventilgehäu
se (20) führenden Pumpenkanal (12) und in der anderen Stellung
des Pilotventils (93) mit einem durch das Ventilgehäuse (20)
führenden Tankkanal (18) verbunden ist.
5. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Pilotventil (93) an einer Schmalseite
(80) des Ventilgehäuses (20) sitzt.
6. Hydraulische Steueranordnung nach einem vorhergehenden
Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkolben (66)
vom Lastdruck in Richtung auf eine Stellung mit kleinem Dros
selwiderstand zwischen dem Eingangskanal (65) und dem Ausgangs
kanal (64) der Drosselventilbohrung (61) beaufschlagbar ist.
7. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Pilotventil (93) unter der Wirkung ei
ner Feder (94) die Stellung einnimmt, in der der zweite Steuer
raum (95) am Drosselkolben (66) von Druck entlastet ist.
8. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Drosselkolben (66) in die gleiche
Wirkrichtung wie vom Lastdruck von einer Feder (77) beauf
schlagbar ist.
9. Hydraulische Steueranordnung nach einem vorhergehenden
Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Stellung des
Drosselkolbens (66) über diesen ein Strömungspfad mit großem
hydraulischen Widerstand vom Eingangskanal (65) zum Ausgangska
nal (64) der Drosselventilbohrung (61) besteht und daß in einer
zweiten Stellung des Drosselkolbens (66) zusätzlich ein Strö
mungspfad mit kleinem hydraulischen Widerstand geöffnet wird.
10. Hydraulische Steueranordnung nach einem vorhergehenden
Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkolben (66)
ein Hohlkolben mit einem Hohlraum (67) ist, durch den in einer
Stellung, die der Drosselkolben (66) unter der Wirkung des
Lastdrucks einzunehmen sucht, ein Strömungspfad vom Eingangska
nal (65) zum Ausgangskanal (64) der Drosselventilbohrung (61)
führt, und daß in dem Hohlraum das Schließglied (75) eines
Lasthalteventils (76) angeordnet ist, das in Schließrichtung
vom Lastdruck beaufschlagbar ist.
11. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schließglied (75) des Lasthalteventils
(76) in Schließrichtung von einer Feder (77) beaufschlagt und
an den Drosselkolben (66) andrückbar ist und daß sich diese Fe
der (77) an einem gehäusefesten Widerlager (68) abstützt.
12. Hydraulische Steueranordnung nach einem vorhergehenden
Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegesteuerkolben (22)
Steuernuten (36) zur Verbindung der Zulaufkammer (27) mit der
Verbraucherkammer (28, 29) aufweist und daß der Hub des Wege
steuerkolbens (22) durch einen verstellbaren Hubbegrenzer (35)
einstellbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19715020A DE19715020A1 (de) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | Hydraulische Steueranordnung, insbesondere für ein Fahrzeug zum Transport von Absetzmulden |
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ID=7826136
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19715020A Withdrawn DE19715020A1 (de) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | Hydraulische Steueranordnung, insbesondere für ein Fahrzeug zum Transport von Absetzmulden |
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