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Die
Erfindung betrifft eine Druckschaltventilanordnung mit Überlastsicherung
für einen
hydraulischen Verbraucher, insbesondere für einen Hubzylinder einer hydraulischen
Kippeinrichtung eines Fahrzeugs, wobei die Druckschaltventilanordnung
eine Versorgungsleitung für
die Zufuhr eines hydraulischen Druckmediums von einer das Druckmedium aus
einem Behälter
fördernden
Pumpe zu dem hydraulischen Verbraucher – und in der Versorgungsleitung
ein in Richtung zu dem hydraulischen Verbraucher zu öffnendes
Rückschlagventil
aufweist, wobei die Druckschaltventilanordnung ferner eine zwischen der
Pumpe und dem Rückschlagventil
von der Versorgungsleitung abgezweigte und zu dem Behälter führende Umlaufleitung – und in
der Umlaufleitung ein Überdruckventil
aufweist, das gegen die Kraft einer Ventilschließfeder zu dem Behälter hin öffnet, wenn
der Druck in der Versorgungsleitung einen von der Kraft der Ventilschließfeder abhängigen Bezugsdruckwert überschreitet,
wobei die Druckschaltventilanordnung ferner eine mit dem Überdruckventil
zusammenwirkende Einrichtung aufweist, die nach dem Öffnen des Überdruckventils
dieses in der geöffneten
Stellung hält,
bis der in der Versorgungsleitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbraucher
herrschende Druck durch Ableitung von Druckmedium vom Verbraucher
unter einen bestimmten Wert abgesenkt wird.
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Eine
Druckschaltventilanordnung der vorstehend genannten Art, wie sie
beispielsweise aus der
DE
31 02 581 C2 bekannt ist, hat sich als Kippventil für eine hydraulische
Kippeinrichtung zum Kippen eines auf einem Fahrzeug befindlichen
Aufbaus in der Praxis bewährt.
Sobald der Druck in der Versorgungsleitung zum Hubzylinder beim
Kippvorgang einen zulässigen
Maximalwert überschreitet, öffnet das Überdruckventil
und schließt
daraufhin das Rückschlagventil,
so daß der
Druck an dem Hubzylinder nicht weiter gesteigert – andererseits
aber gehalten wird. Die mit dem Überdruckventil
zusammenwirkende Einrichtung weist beim Gegenstand der
DE 31 02 581 C2 einen in
einer Kammer verschiebbar geführten
Kolben auf, der die Kammer in einen dem Druck des Druckmediums in
der Umlaufleitung stromaufwärtig
des Überdruckventils
ausgesetzten ersten Kammerbereich und einen dem Druck des Druckmediums
in der Versorgungsleitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbraucher
ausgesetzten zweiten Kammerbereich unterteilt und einen sich durch
den ersten Kammerbereich zu dem Überdruckventil
erstreckkenden Ansatz aufweist, der das bei Überschreiten des Bezugsdruckwertes öffnende Überdruckventil
beaufschlagt und in der geöffneten Stellung
hält, bis
der in der Versorgungsleitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbraucher herrschende
Druck durch Ableitung von Druckmedium vom Verbraucher unter einen
bestimmten Wert abgesenkt wird. Der von dem Druck am Hubzylinder beaufschlagte
Kolben folgt mit seinem Ansatz dem Schließkörper des Überdruckventils, wenn dieses zum
Behälter
hin öffnet,
und hält
das Überdruckventil in
der geöffneten
Stellung, bis an dem Hubzylinder Druckentlastung durch Ableitung
von Druckfluid herbeigeführt
wird. Solange das Überdruckventil
geöffnet
ist, kann die Pumpe das hydraulische Druckmedium im wesentlichen
drucklos über
die Umlaufleitung zum Behälter
zurückpumpen.
Die Druckschaltventilanordnung sorgt also dafür, daß an dem Hubzylinder als Verbraucher
kein unzulässiger Überdruck,
etwa bei Erreichen der ausgefahrenen Endstellung, entstehen kann
und daß die
Pumpe nach Öffnen
des Überdruckventils
in schonender Weise im wesentlichen drucklos arbeiten kann, bis
ein neuer Kippvorgang eingeleitet wird.
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Das Überdruckventil
dient in der vorstehend beschriebenen Weise der Überlastsicherung an dem Hubzylinder
der Kippeinrichtung, wobei die Kraft der Ventilschließfeder des Überdruckventils
den maximalen Druck bestimmt, der an dem Hubzylinder (hydraulischer
Verbraucher) aus Sicherheitsgründen nicht überschritten
werden soll.
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Aus
der
US 3,550,617 ist
ein Überdruckventil bekannt,
welches eine mecha nisch betätigbare
Stelleinrichtung zur Erhöhung
der Federvorspannung der Ventilschließfeder aufweist. Diese Stelleinrichtung dient
dazu, den Ansprechdruck des Überdruckventils zeitweise
zu erhöhen,
um den einzigen angeschlossenen hydraulischen Verbraucher zeitweise
mit einem gegenüber
dem "Normalbetrieb" erhöhten Maximaldruck
betreiben zu können.
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Im
Lastentransportwesen gibt es Sattelzugmaschinen, die wahlweise Sattelanhänger mit
einer Hochdruck-Kippeinrichtung oder Sattelanhänger mit einer Niederdruck-Kippeinrichtung
ziehen können und
für jeden
dieser Sattelanhängertypen
eine jeweilige Druckschaltventilanordnung aufweisen, die sich durch
den Öffnungsdruck
des betreffenden Überdruckventils
voneinander unterscheiden. Bei den sogenannten Hochdruckanlagen
liegt der maximal zulässige
Betriebsdruck beispielsweise in einem Bereich von 250–300 bar,
wohingegen bei den sogenannten Niederdruckanlagen ein maximaler
Betriebsdruck in dem Bereich von beispielsweise 150–200 bar
auftreten darf. Die verschiedenen Druckschaltventilanordnungen für Hochdruckbetrieb und
Niederdruckbetrieb können
beispielsweise über ein
umstellbares Wechselventil an einem gemeinsamen Behälter und
an eine gemeinsame Pumpe angeschlossen sein, wobei je nach Stellung
des Wechselventils entweder die Druckschaltventilanordnung für den Hochdruckbetrieb
oder die Druckschaltventilanordnung für den Niederdruckbetrieb ausgewählt ist, um
eine entsprechende Kippanlage eines Sattelanhängers zu steuern.
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Mehrere
Druckschaltventilanordnungen der eingangs genannten Art an einem
Zugfahrzeug kommen beispielsweise bei einem Kippergespann in Frage,
bei dem das Zugfahrzeug und der Anhänger Kippeinrichtungen mit
unterschiedlichen Druckniveaus aufweisen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckschaltventilanordnung
der eingangs genannten Art bereitzustellen, die wahlweise für die Steuerung
hydraulischer Verbraucher mit unterschiedlichen zulässigen Maximaldrucken
verwendbar – und
mit einfachen Mitteln realisierbar ist.
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Ausgehend
von einer Druckschaltventilanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckschaltventilanordnung zum
wechselweisen Betrieb wenigstens zweier hydraulischer Verbraucher
mit unterschiedlichen maximal zulässigen Drücken verwendbar und die Schließkraft der
Ventilschließfeder
des Überdruckventils zum
Zwecke der Anpassung der Überlastsicherungsfunktion
an den jeweiligen Verbraucher einstellbar ist, wobei die Druckschaltventilanordnung
eine den Spannzustand der Ventilschließfeder beeinflussende, durch
Beaufschlagung mit einem Steuerdruck hydraulisch steuerbare Stelleinrichtung
zur Einstellung der Schließkraft
der Ventilschließfeder
aufweist, wobei der Steuerdruck bei dem jeweiligen Betrieb des Verbrauchers
mit dem höheren
maximal zulässigen Druck
vom Betriebsdruck des Verbrauchers abgeleitet ist.
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Zurückkommend
auf das Beispiel mit der Sattelzugmaschine für verschiedene Sattelanhänger mit
hydraulischen Kippeinrichtungen unterschiedlicher Druckniveaus reicht
eine einzelne Druckschaltventilanordnung nach der Erfindung in Verbindung mit
einer entsprechenden Pumpe und einem zugehörigen Behälter aus, um die Kippeinrichtung
des jeweiligen Sattelanhängertyps
zuverlässig
und sicher zu steuern, wobei bei der hydraulisch steuerbaren Stelleinrichtung
der Steuerdruck für
die Stelleinrichtung beispielsweise von dem Betriebsdruck der jeweils
an der Druckschaltventilanordnung angeschlossenen Kippeinrichtung
abgeleitet werden kann.
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Es
gibt weitere Beispiele für
den Einsatz einer Druckschaltventilanordnung nach der Erfindung bei
Kipperfahrzeugen, wobei die Druckschaltventilanordnung wechselweise
zur Steuerung von hydraulischen Kippeinrichtungen mit unterschiedlichen
maximalen Betriebsdruckniveaus herangezogen werden kann. Ein solches
Beispiel wäre
ein Kippergespann mit Zugfahrzeug und Anhänger, wobei die Kippeinrichtung
des Zugfahrzeugs ein anderes Druckniveau als die Kippeinrichtung
des Anhängers
aufweist. In einem solchen Fall wären die beiden Kippeinrichtungen über ein
steuerbares Umschaltventil oder Wechselventil mit dem Ausgang der
Druckschaltventilanordnung zu verbinden, so daß je nach Einstellung des Umschaltventils
die eine oder die andere Kippeinrichtung jeweils über die
Druckschaltventilanordnung steuerbar ist. Die Stelleinrichtung zur
Beeinflussung des Spannzustandes der Ventilschließfeder des Überdruckventils
ist abhängig
vom maximal zulässigen
Druckniveau des an der Druckschaltventilanordnung angeschlossenen
Verbrauchers (Kippeinrichtung) anzusteuern. Es reichen auch in diesem
Fall eine einzelne Druckschaltventilanordnung nach der Erfindung
und eine einzelne Pumpe für
den wechselweisen Betrieb zweier Kippeinrichtungen mit unterschiedlichen
hydraulischen Druckniveaus aus.
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Die
Ventilschließfeder
des Überdruckventils ist
vorzugsweise eine zwischen einem Schließkörper des Überdruckventils und einem Federabstützelement
der Stelleinrichtung wirksame Druckfeder in Form einer Schraubenfeder,
wobei das Federabstützelement
zwischen einer ersten Federeinstellposition und einer zweiten Federeinstellposition
bewegbar ist, um den Spannzustand der Ventilschließfeder zu ändern.
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Zur
Realisierung eines einfachen Aufbaus wird vorgeschlagen, daß das Federabstützelement ein
in Richtung der Achse der Ventilschließfeder verschiebbar geführter Federteller
ist, der von einem Kolben eines hydraulischen Stellzylinders der
Stelleinrichtung von der ersten Federeinstellposition in die zweite
Federeinstellposition zu verschieben ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform stützt sich
der Federteller in der ersten Federeinstellposition mit seiner der
Ventilschließfeder
abgewandten Seite an einem Anschlag ab, wobei der Federteller von
dem Anschlag weg in die zweite Federeinstellposition durch Betätigung des
Stellzylinders bewegbar ist.
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Vorzugsweise
ist der Anschlag eine zwischen dem Stellzylinder und dem Federteller
angeordnete Scheibe mit einer Durchtrittsöffnung für eine den Federteller beaufschlagende
Kolbenstange des Kolbens des Stellzylinders, wobei die Position
der Scheibe in axialer Richtung der Ventilschließfeder bedarfsweise änderbar
ist, um die Federkraft der Ventilschließfeder in der ersten Federeinstellposition des
Federtellers zu justieren. In entsprechender Weise kann der Stellzylinder
in seiner Lage einstellbar sein, um die zweite Federeinstellposition
zu justieren.
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Vorzugsweise
umfaßt
die mit dem Überdruckventil
zusammenwirkende Einrichtung einen in einer Kammer verschiebbar
geführten
Kolben, der die Kammer in einen dem Druck des Druckmediums in der
Umlaufleitung stromaufwärtig
des Überdruckventils
ausgesetzten ersten Kammerbereich und einen dem Druck des Druckmediums
in der Versorgungsleitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbraucher
ausgesetzten zweiten Kammerbereich unterteilt und einen sich durch
den ersten Kammerbereich zu dem Überdruckventil
erstreckenden Ansatz aufweist, der das bei Überschreiten des Bezugsdruckwertes öffnende Überdruckventil
beaufschlagt und in der geöffneten
Stellung hält,
bis der in der Versorgungsleitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbraucher
herrschende Druck durch Ableitung von Druckmedium vom Verbraucher unter
einen bestimmten Wert abgesenkt wird.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin
zeigt:
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1 eine
Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Druckschaltventilanordnung
nach der Erfindung, wobei die Druckschaltventilanordnung nach 1 als
Kippventilblock für
eine hydraulische Kippeinrichtung eines Fahrzeugs ausgebildet ist,
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2 eine
Stelleinrichtung zur Beeinflussung des Spannzustandes der Ventilschließfeder eines Überdruckventils
nach 1, wobei die Stelleinrichtung in 2 im
druckbeaufschlagten Zustand dargestellt ist, und
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3a–3d Schnittdarstellungen
eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer als Kippventil für eine
Kippeinrichtung eines Fahrzeugs ausgebildete Druckschaltventilanordnung
nach der Erfindung in verschiedenen Betriebszuständen.
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Der
Kippventilblock 1 nach 1 weist
eine Versorgungsleitung 3 auf, die eine Pumpe 5 mit
einem einfach wirkenden Hubzylinder 7 zum Kippen eines
auf einem Fahrzeug befindlichen Aufbaus verbindet. Die Versorgungsleitung 3 enthält ein Rückschlagventil 9,
das gegen die Kraft der Feder 11 vom Druck des von der
Pumpe 5 aus dem Behälter 10 geförderten Öls in Richtung
zu dem Hubzylinder 7 zu öffnen ist, um den Hubzylinder 7 für einen
Kippvorgang mit Drucköl
zu versorgen. Der Hubzylinder 7 ist an dem Anschluß 17 (Niederdruckausgang)
eines umschaltbaren Wechselventils 13 angeschlossen, dessen
Anschluß 16 mit
dem Ausgang 15 des Ventilblocks 1 verbunden ist.
In der in 1 gezeigten Stellung verbindet
das Wechselventil 13 den Ventilblockausgang 15 mit
dem Hubzylinder 7. Der Anschluß 19 (Hochdruckausgang)
des Wechselventils 13 ist in der in 1 gezeigten
Stellung gesperrt. Bei dem Wechselventil 13 kann es sich
beispielsweise um einen Drei-Wege-Hahn oder um ein pneumatisches
Schaltventil handeln.
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Zwischen
der Pumpe 5 und dem Rückschlagventil 9 ist
in dem Kippventilblock 1 eine zum Behälter 10 führende Umlaufleitung 20 von
der Versorgungsleitung 3 abgezweigt, wobei in der Umlaufleitung
ein Überdruckventil 22 liegt,
das gegen die Kraft einer Ventilschließfeder 24 in Richtung
zum Behälter 10 zu öffnen ist.
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In
der bei 26 gezeigten Kammer ist ein mit dem Überdruckventil 22 zusammenwirkender
Kolben 28 axial verschiebbar geführt. Die Kammer 26 ist
einerseits mit der Versorgungsleitung 3 an einer Stelle zwischen
dem Rückschlagventil 9 und
dem Anschluß 15 des
Ventilblocks 1 – und
andererseits mit der Umlaufleitung 20 stromaufwärtig des Überdruckventils 22 verbunden,
wobei der Kolben 28 die Kammer 26 in einen dem
Druck des Öls
in der Umlaufleitung 20 stromaufwärtig des Überdruckventils 22 ausgesetzten
ersten Kammerbereich 30 und einen dem Druck des Öls in der
Versorgungsleitung 3 zwischen dem Rückschlagventil 9 und
dem Hubzylinder 7 ausgesetzten zweiten Kammerbereich 32 unterteilt.
Die dem zweiten Kammerbereich 32 zugewandte effektive Stirnfläche F des
Kolbens 28 ist größer als
die wirksame Fläche
F' des Überdruckventils 22.
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Der
Kolben 28 hat einen stabförmigen Ansatz 34,
der mit seiner in 1 oberen Stirnfläche an dem
Schließkörper 23 des Überdruckventils 22 anliegt.
Bei dem Ausführungsbeispiel
nach 1 ist eine Feder 36 vorgesehen, die den
Kolben 28 ständig in
Richtung zu dem Schließkörper 23 drückt.
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Zwischen
dem Rückschlagventil 9 und
dem Anschluß 15 des
Ventilblocks 1 ist von der Versorgungsleitung 3 eine
Rücklaufleitung 38 abgezweigt, die
in die Umlaufleitung 20 an einer Stelle stromabwärtig des Überdruckventils 22 einmündet und
ein Stellventil 40 enthält,
das durch Betätigung
der Spindel 42 wahlweise zu öffnen oder zu schließen ist.
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Die
Druckschaltventilanordnung nach 1 funktioniert
in folgender Weise: Zum "Ausfahren" des Hubzylinders 7 wird
das Stellventil 40 in Schließstellung gebracht. Der Druck
des von der Pumpe 5 geförderten Öls öffnet das
Rückschlagventil 9 gegen
die Kraft der Feder 11, so daß Öl über das Wechselventil 13 zu
dem Hubzylinder 7 gelangt, um den Hubzylinder 7 "auszufahren". Kommt der Hubzylinder 7 in
seine ausgefahrene Endstellung, so erhöht sich der Druck in der Versorgungsleitung 3 zwischen
der Pumpe 5 und dem Hubzylinder 7, woraufhin das
diesem Druck ausgesetzte Überdruckventil 22 gegen die
Kraft der Schließfeder 24 öffnet. Das
Rückschlagventil 9 erfährt dabei
pumpenseitig eine Druckentlastung, so daß es unter der Wirkung der
Feder 11 und des hubzylinderseitigen Drucks in den Schließzustand übergeht,
wobei in dem Versorgungsleitungsabschnitt zwischen dem Rückschlagventil 9 und
dem Hubzylinder 7 der vorher aufgebaute hohe Druck im wesentlichen
erhalten bleibt. Da in den Kammerbereichen 30 und 32 der
Kammer 26 ein entsprechender Druckunterschied entsteht,
folgt der Kolben 28 mit seinem stabförmigen Ansatz 34 dem
Schließkörper 23 des Überdruckventils 22,
um das Überdruckventil 22 gegen
die Kraft der Schließfeder 24 in
der geöffneten
Stellung zu halten. Das von der Pumpe 5 geförderte Öl fließt nun im
wesentlichen drucklos durch die Umlaufleitung 20 hindurch
zum Behälter 10 zurück. Aufgrund
der Tatsache, daß die
dem zweiten Kammerbereich 32 zugewandte effektive Stirnfläche F des
Kolbens 28 größer ist
als die wirksame Fläche F' des Über druckventils,
wird sichergestellt, daß der Kolben 28 das Überdruckventil 22 ungeachtet
etwaiger Druckschwankungen in der Umlaufleitung 20 zuverlässig in
der geöffneten
Stellung gegen den Druck der Schließfeder 24 hält.
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Soll
das Öl
aus dem Druckzylinder 7 abgeführt werden, um den in Kippstellung
befindlichen Aufbau des betreffenden Fahrzeugs zu senken, so wird
das Stellventil 40 geöffnet,
woraufhin das Öl
aus dem Hubzylinder 7 in Richtung zu dem Behälter 10 über das
Wechselventil 13, die Rücklaufleitung 38 und
den daran angeschlossenen Abschnitt der Umlaufleitung 20 zurückströmen kann.
Der Druck in der Versorgungsleiung 3 zwischen dem Rückschlagventil 9 und
dem Hubzylinder 7 wird dabei herabgesetzt, so daß die Schließfeder 24 des Überdruckventils 22 den Kolben 28 wieder
zurückschieben
kann, bis das Überdruckventil 22 die
Umlaufleitung 20 schließt. Das von der Pumpe 5 geförderte Öl fließt dann über das
Rückschlagventil 9,
die Rücklaufleitung 38 und den
daran angeschlossenen Abschnitt der Umlaufleitung 20 zum
Behälter 10 zurück.
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Soll
nun der Hubzylinder 7 erneut "ausgefahren" werden, so ist hierzu das Stellventil 40 wieder
zu schließen.
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Die
Vorteile einer Druckschaltventilanordnung der vorstehend beschriebenen
Art bestehen darin, daß nach
Erreichen der ausgefahrenen Endstellung des Hubzylinders 7 das Überdruckventil 22 anspricht
und dann keine weitere Druckerhöhung
an dem Hubzylinder 7 stattfindet und daß das Überdruckventil 22 nach "Ausfahren" des Hubzylinders 7 automatisch
in der geöffneten
Stellung gehalten wird, so daß die
Pumpe 5 das Öl
im wesentlichen drucklos im Umlauf fördern kann.
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Die
bisher beschriebene Arbeitsweise der Druckschaltventilanordnung
nach
1 und die im Zusammenhang mit der beschriebenen
Arbeitsweise angesprochenen Elemente sind im wesentlichen aus der
DE 31 02 581 C2 bekannt.
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Gegenüber dem
Stand der Technik unterscheidet sich die Druckschaltventilanordnung
nach 1 jedoch erfindungsgemäß durch die nachstehend näher erläuterte hydraulisch
steuerbare Stelleinrichtung 50 zur Beeinflussung des Spannzustandes
der Ventilschließfeder 24 des Überdruckventils 22.
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Die
Stelleinrichtung 50 umfaßt einen Federteller 52,
an dem die Ventilschließfeder 24 mit
ihrem vom Ventilschließelement 23 entfernten
Ende abgestützt
ist. Der Federteller 52 ist in der bei 54 zu erkennenden
Schließfederaufnahmekammer
in Richtung der Achse der als Schraubendruckfeder ausgebildeten
Ventilschließfeder 24 verschiebbar
geführt.
In dem Zustand gemäß 1 befindet
sich der Federteller 52 in einer ersten Federeinstellposition,
wobei er mit seiner dem Überdruckventil 22 abgewandten Stirnfläche an einem
Anschlag 56 in Form einer in der Federkammer 54 fixierten
Scheibe anliegt. Die Stelleinrichtung 50 umfaßt ferner
einen Zylinder 58 mit einem darin verschiebbar geführten Kolben 60,
der eine in 1 nach unten aus dem Zylinder 58 herausgeführte Kolbenstange 62 aufweist.
Die Kolbenstange 62 erstreckt sich mit ihrem vorderen Ende durch
eine zentrale Öffnung
der Anschlagscheibe 56 und beaufschlagt den Federteller 52 auf
der der Ventilschließfeder 24 abgewandten
Seite. Der Zylinder 58 ist hydraulisch über die Leitung 66 mit
dem Wechselventil 13 verbunden. In der Stellung des Wechselventils 13 gemäß 1 ist
die Leitung 66 jedoch drucklos, mit der Folge, daß die Ventilschließfeder 24 den
Kolben 60 der Stelleinrichtung 50 nach oben hin in
eine unwirksame Stellung verdrängt.
Der Spannzustand der Ventilschließfeder 24 mit dem
in der ersten Federeinstellposition befindlichen Federteller 52 korrespondiert
mit einem vorbestimmten Öffnungsdruck
für das Überdruckventil 22.
Im Zustand gemäß 1 ist
dieser Öffnungsdruck
so bemessen, daß eine
Niederdruck-Kippanlage, zu der der Hubzylinder 7 gehört und die
mit einem maximalen Betriebsdruck im Bereich von beispielsweise
150 bis 200 bar arbeitet, zuverlässig
und sicher über
die Druckschaltventilanordnung nach 1 gesteuert
werden kann.
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Bei
Bedarf kann die Druckschaltventilanordnung nach 1 jedoch
für den
Betrieb einer beispielsweise mit einem maximalen Betriebsdruck in dem
Bereich von 250–300
bar arbeitenden Hochdruck-Kippeinrichtung eingesetzt werden. In 1 ist
bei 69 ein betreffender Hubzylinder 70 einer Hochdruck-Kippeinrichtung
(beispielsweise eines Anhängers
eines mit dem Hubzylinder ausgerüsteten
Zugfahrzeugs) an der Leitung 66 angeschlossen. Zum alternativen
Betrieb der Hochdruck-Kippeinrichtung wird das Wechselventil 13 umgeschaltet,
so daß es den
Anschluß 15 des
Ventilblocks 1 mit dem Anschluß 19 verbindet und
den Anschluß 17 zu
dem Niederdruck-Hubzylinder 7 sperrt. Eine solche Konfiguration
hat nun zur Folge, daß der
in der Versorgungsleitung 3 zwischen dem Rückschlagventil 9 und
dem Hubzylinder 70 aufgebaute Druck über die Leitung 66 an
den Kolben 60 der Stelleinrichtung 50 gelangt
und den Kolben 60 in 1 längs der
Achse der Ventilschließfeder 24 nach
unten in Anschlagsstellung verschiebt. Dabei wird der Federteller 52 von der
ersten Federeinstellposition gemäß 1 in
eine zweite Federeinstellposition gemäß 2 nach unten
verschoben und dabei der Spannzustand der Ventilschließfeder 24 dahingehend
verändert,
daß der
zum Öffnen
des Überdruckventils 22 erforderliche
Druck vergrößert wird.
In der zweiten Federeinstellposition des Federtellers 52 ist
der Spannzustand der Ventilschließfeder 24 so eingestellt,
daß die Hochdruckanlage
(bei 70) zuverlässig
und sicher über
die Druckschaltventilanordnung 1 gesteuert werden kann.
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Die
Anschlagscheibe 56 ist in die Federkammer 54 eingeschraubt.
Die Anschlagscheibe 56 weist auf einer Seite einen radialen
Spalt 74 auf, der durch eine (nicht gezeigte) Stiftschraube
aufgespreizt werden kann, um die Anschlagscheibe 56 mit
Klemmwirkung sicher in ihrem Gewinde zu fixieren. Nach Lösen der
Stiftschraube kann die Anschlagscheibe 56 in ihrem Gewinde
verschraubt werden, um die erste Federeinstellposition bei Bedarf
zu justieren. Der Zylinder 58 ist ebenfalls ein in die
Federkammer 54 eingeschraubtes Element, das entsprechend
in Richtung der Achse der Ventilschließfeder 24 verschraubbar
ist, um die zweite Federeinstellposition des Federtellers zu justieren.
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In
den 3a–3d ist
ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Druckschaltventilanordnung nach der Erfindung dargestellt.
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Elemente
in den 3a–3d, die
wirkungsmäßig Elementen
in 1 entsprechen, sind mit korrespondierenden Bezugsziffern,
vermehrt um 100, gekennzeichnet. Hinsichtlich der Wirkungsweise
des in den 3a–3d gezeigten
zweiten Ausführungsbeispiels
kann daher weitgehend auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels
nach 1 Bezug genommen werden. Die folgende Beschreibung
beschränkt
sich im wesentlichen auf Unterschiede zwischen dem ersten und dem
zweiten Ausführungsbeispiel.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
nach den 3a–3d handelt
es sich ebenfalls um eine Ventilanordnung 101 für eine Kippeinrichtung zum
Kippen eines auf einem Fahrzeug befindlichen Aufbaus. Bei der in
den 3a–3d gezeigten Konfiguration
handelt es sich bei der Kippeinrichtung um eine Niederdruckanlage
mit einem maximalen Betriebsdruck im Bereich von beispielsweise 150–200 bar.
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Die
Druckschaltventilanordnung 101 ist pneumatisch steuerbar
und weist zu diesem Zweck einen doppelt wirkenden Pneumatikzylinder 80 mit einem
darin axial verschiebbaren Kolben 82 und zwei Druckluftanschlüssen A,
B auf, über
die Druckluft wechselweise in die von dem Kolben 82 voneinander getrennten
Druckluftkammerbereiche 80A und 80B zu- bzw. abführbar ist.
Die pneumatische Baugruppe aus Zylinder 80 und Kolben 82 ist
fernsteuerbar, wobei die Anschlüsse
A und B über
die Leitungen 84 und 85 mit einem pneumatischen
Richtungssteuerventil 86 verbunden sind, welches einen
manuell zu betätigenden
Stellhebel 88 aufweist. In der in 3a gezeigten
Stellung des Stellhebels 88 verbindet das Richtungssteuerventil 86 eine
an der Leitung 89 angeschlossene (nicht gezeigte) pneumatische
Druckquelle mit der Leitung 84, so daß Druckluft über den Anschluß A des
pneumatischen Zylinders 80 in den Kammerbereich 80A gelangt.
Gleichzeitig gibt das Richtungssteuerventil 86 die Leitung 85 frei,
so daß Luft
aus dem Kammerbereich 80B des pneumatischen Zylinders 80 abströmen kann.
Der Kolben 82 bewegt sich dabei in Richtung der Pfeile
X nach rechts gemäß 3a,
wobei ein über
die Kolbenstange 142 mit dem Kolben 82 verbundener
Ventilkörper 140a des
Stellventils 140 in Schließstellung an den Ventilsitz 140b gezogen
wird.
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In
der Konfiguration gemäß 3a ist
die Druckschaltventilanordnung 101 im Kippbetriebszustand,
in dem die Pumpe 105 Öl
aus dem Behälter 110 zu
dem Hubzylinder 107 der Kippeinrichtung pumpt, um letzteren "auszufahren", so daß der betreffende
Fahrzeugaufbau gekippt wird. Der der Versorgungsleitung 3 in 1 entsprechende
Versorgungsströmungspfad
ist leicht anhand der Pfeile 103 nachzuvollziehen. In diesem
Versorgungsströmungspfad
befindet sich das Rückschlagventil 109,
das in 3a unter dem Druck des von der
Pumpe 105 geförderten Öls gegen
die Kraft der Feder 111 zum Hubzylinder 107 hin
geöffnet
ist.
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In
dem Zustand gemäß 3b ist
der Hubzylinder 107 in einer Kippstellung gehalten, die
noch nicht der Endstellung entspricht. Der Haltezustand gemäß 3b wird
dadurch herbeigeführt,
daß der Stellhebel 88 in
eine Neutralposition gebracht wird. In dieser Neutralposition des
Stellhebels 88 führt
das Richtungssteuerventil 86 Druckentlastung in beiden Kammerbereichen 80A, 80B des
pneumatischen Zylinders 80 herbei. Der Kolben 82 wird
dabei von einer Neutralstellungsfeder 90 in die Neutralstellung
gemäß 3b bewegt.
Die Neutralstellungsfeder 90 stützt sich an einem Federteller 91 ab,
der in der Federkammer 92 in Richtung der Achse der Kolbenstange 142 bewegbar
ist. In 3a ist der Federteller 91 von
dem pneumatisch beaufschlagten Kolben 82 gegen die Kraft
der Neutralstellungsfeder 90 in Richtung der Pfeile X nach
rechts mitgenommen worden.
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In
der Stellung des Kolbens 82 gemäß 3b ist
das Stellventil 140 geöffnet,
so daß das von
der Pumpe 105 zur Versorgungsleitung 103 geförderte Öl durch
das Stellventil 140 hindurch in den Rücklaufleitungszweig 120c und
durch den Rücklaufleitungszweig 120c hindurch
zum Behälter 110 zurückströmen kann.
Der pumpenseitige Druck an dem Rückschlagventil 109 ist
nach Öffnen
des Stellventils 140 gesunken, so daß das Rückschlagventil 109 unter
der Kraft der Feder 111 in den Schließzustand übergegangen ist, wobei jedoch
der Druck an dem Hubzylinder 107 gehalten wird. Der Fahrzeugaufbau wird
daher in der betreffenden Kippstellung gehalten.
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3c zeigt
die Druckschaltventilanordnung in einem Zustand, in dem der Hubzylinder 107 nach Fortsetzung
des Kippvorgangs seine ausgefahrene Endstellung erreicht hat. Der
Druck in der Versorgungsleitung 103 ist dabei so stark
angestiegen, daß das Überdruckventil 122 in
der Umlaufleitung 120 geöffnet wurde. In dem Zustand
gemäß 3c fördert die
Pumpe 105 das Öl
im wesentlichen drucklos über die
Umlaufleitung 120 in den Behälter 110 zurück. Der
Schließkörper 123 des Überdruckventils 122 wird
von dem Kolben 128 gegen die Kraft der Ventilschließfeder 124 in
der Öffnungsstellung
gehalten. Der Kammerbereich 132 der den Kolben 128 enthaltenden
Kammer 126 ist über
die Leitungsabschnitte 132' mit
der Versorgungsleitung 103 an einer Stelle zwischen dem
Rückschlagventil 109 und
dem Hubzylinder 107 hydraulisch verbunden, so daß die dem Kammerbereich 132 zugewandte
Fläche
des Kolbens 128 im wesentlichen von dem an dem Hubzylinder 107 herrschenden
Druck beaufschlagt wird.
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In
dem Zustand gemäß 3c wird
der Hubzylinder 107 in seiner ausgefahrenen Kipp-Endstellung
gehalten, wobei die Pumpe 105 in schonender Weise entlastet
ist, da sie das Öl
im wesentlichen drucklos im Umlauf pumpt. Das pneumatische System 80–89 befindet
sich in dem Zustand gemäß 3a,
wobei das Stellventil 140 geschlossen ist.
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3d zeigt
die Druckschaltventilanordnung in einem Senkbetriebszustand. Der
Stellhebel 88 des pneumatischen Richtungssteuerventils 86 befindet sich
in einer Stellung, in der das pneumatische Ventil 86 Druckluft
in die Leitung 85 und über
den Anschluß B
in den Kammerbereich 80B einleitet und den Kammerbereich 80A pneumatisch
entlastet. Der Kolben 82 wird dabei in Richtung der Pfeile
Y in 3d nach links verschoben, wobei
die Neutralstellungsfeder 90 komprimiert, das Stellventil 140 geöffnet und
das Rückschlagventil 109 zwangsweise
in Öffnungsstellung
vorgesteuert wird, so daß das Öl von dem
Hubzylinder 107 durch das Rückschlagventil 109 und durch
das Stellventil 140 hindurch in den Rücklaufleitungszweig 120c strömen kann,
der das Öl
zum Behälter 110 zurückführt. Der
Hubzylinder 107 kehrt dabei unter Absenkung des betreffenden
Fahrzeugaufbaus in seine eingefahrene Stellung zurück. Durch das
zwangsweise Öffnen
des Rückschlagventils 109 mittels
pneumatischer Steuerung ist der Druck in den Leitungsabschnitten 132' zu dem Stellkolben 128 und
der Druck an dem Überdruckventil 122 so
weit gefallen, daß die
Ventilschließfeder 124 an
dem Überdruckventil 122 das Überdruckventil 122 wieder geschlossen
hat.
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Ausgehend
vom Zustand nach 3d kann durch Umlegen des Stellhebels 88 erneut
der Kippbetrieb eingeleitet und der Zustand nach 3a herbeigeführt werden.
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Die
Stelleinrichtung 150 der Druckschaltventilanordnung 101 entspricht
in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise der Stelleinrichtung 50 der
Druckschaltventilanordnung nach 1 bzw. 2.
Wie erwähnt,
ist bei den Darstellungen nach den 3a–3d angenommen
worden, daß der
Hubzylinder 107 Teil einer Niederdruckanlage sei. In diesem
Fall ist es nicht erforderlich, den Zylinder 158 der Stelleinrichtung 150 an
eine Druckquelle anzuschließen.
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Anstelle
des Hubzylinders 107 kann in der bereits vorher schon angesprochenen
Weise ein hydraulischer Verbraucher einer Hochdruckanlage mit einem
maximalen Betriebsdruck von beispielsweise 250–300 bar an die Druckschaltventilanordnung 101 angeschlossen
werden. In diesem Fall wäre
dann der Zylinder 158 der Stelleinrichtung 150 an
eine Druckquelle anzuschließen,
deren Druck den Kolben 160 und damit den Federteller 152 von
der in 3a–3d gezeigten
ersten Federeinstellposition in die zweite Federeinstellposition
verschiebt, um die Ventilschließfeder 124 des Überdruckventils 122 stärker zu
spannen.
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Wie
bereits auch schon unter Bezugnahme auf 1 beschrieben,
kann der Zylinder 158 der Stelleinrichtung 150 an
den Betriebsdruck der Hochdruckanlage angeschlossen werden. Dies
ist jedoch nicht zwingend notwendig. Der Druck zum Verschieben des
Federtellers 152 in die zweite Federeinstellposition kann
alternativ auch von einer anderen Druckquelle abgezweigt werden.
In einer alternativen Ausführungsform
kann der hydraulische Zylinder 158 der Stelleinrichtung 150 durch
einen pneumatischen Zylinder ersetzt sein, der an einer Druckluftquelle
anzuschließen
wäre, um
die Druckschaltventilanordnung auf Hochdruckbetrieb einzustellen.
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Auch
ein elektromotorischer Antrieb des Federtellers 52 bzw. 152 wäre im Rahmen
der Erfindung denkbar, beispielsweise unter Einbeziehung eines Spindeltriebs.
Eine solche Lösung
ermöglicht eine
kontinuierliche Einstellung des Spannzustandes der Ventilschließfeder 24 bzw. 124,
je nach Druckniveautyp des angeschlossenen hydraulischen Verbrauchers.