DE2034214A1

DE2034214A1 - Steuervorrichtung fur einen hydrauli sehen Arbeitskreis

Info

Publication number: DE2034214A1
Application number: DE19702034214
Authority: DE
Inventors: Friedrich WiIh 7251 Hof in gen Hofer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1970-07-10
Publication date: 1972-01-20
Also published as: AT311756B; DE2034214C3; JPS5421516B1; FR2098301B1; FR2098301A1; DE2034214B2

Description

24. 6. 70 Vo/Sa

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GI-IBH, 7 Stuttgart

Steuervorrichtung für einen hydraulischen Arbeitskreis

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für· einen hydraulischen Arbeitskreis mit einem Vorsteuerglied und einem HauptSteuerschieber, der mit Hilfe^ des Drucks einer vom Vorsteuerelement | beeinflußten Steuerkammer in zwei Endstellungen zu bringen ist, welche Steuervorrichtung in Neutralstellung einen drucklosen Umlauf des zugeführten Druckmittels bewirkt» in anderen Stellungen Druckmittel in eine Arbeitsleitung führt oder diese mit einer Rücklaufleitung verbindet, und bei welchem Vorsteuerglied in Hubstellurxg die Steuerkammer über mindestens einen zu einer Steuerausriehmung am Vorcteuerglied geführten Kanal mit der Rücklaufleitung verbindbar ist.

Aus der deutschen Patentschrift 1 263 429 ist bereits eine Steuervorrichtung für einen hydraulischen Arbeitskreis mit einen mechanisch bewegten Vorsteuerglied und einem als Verzögerungsglied die-

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nenden Hauptsteuerschieber bekannt, v/elcher verhindert, daß beim Schalten des Vorsteuerglieds in Hübstellung sofort die volle Fördermenge der Pumpe zum Hubzylinder gelangt. Hierzu ist eine Steuerkammer angeordnet, die mit einer Rücklaufleitung über Kanäle so verbindbar ist, daß die Steuerkammer mit der Stellung des Hauptsteuerschiebers entsprechend veränderlichem Durchflußwiderstand entlastbar ist. Dadurch gelangt zunächst nur ein verhältnismäßig kleiner Teil der Fördermenge zum Hubzylinder, und Druckstöße v/erden vermieden. Da 'die Kanäle zwischen der Steuerkammer und der Rücklaufleitung nur abhängig von der Stellung des Hauptsteuerschiebers gesteuert werden, ist in manchen Fällen die Abflußgeschwindigkeit des Druckmittels aus der Steuerkammer und somit die Umschaltgeschwindigkeit des Hauptsteuerschiebers zu lang, bis das von der Pumpe geförderte Druckmittel völlig zum Hubzylinder gelangt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für einen hydraulischen Arbeitskreis zu schaffen, bei der in Hubstellung des Vorsteuerglieds kurze, vom Förderstrom der Pumpe und vom Zylinderdruck weitgehend unabhängige Ansprechzeiten zum Umsteuern des Hauptsteuerschiebers benötigt werden und außerdem die gedämpfte Umschaltung des DruckmittelStroms zum Hubzylinder den jeweiligen Erfordernissen - beispielsweise bei der Regelung von ungedämpften Massen wie Mähtischen von Mähdreschern - angepaßt wird. · -

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß"in dem Kanal ein Umschaltelement angeordnet ist, das mit einer Drosselstelle veränderbaren Querschnitts zusammenwirkt, sowie von einem ersten Verbindungskanal her, der von einem von der Druckmittelquelle ausgehenden Druckkanal abzweigt, und von einem zweiten Verbindungskanal her, der mit der Arbeitsleitung verbunden ist, beaufschlagt ist, und daß* das Umschaltventil von der in den beiden Verbindungskanälen herrschenden Druckdifferenz betätigbar und der Kanal von ihm absperrbar ist.

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Bei solch einer Vorrichtung ist es, abhängig von den jeweiligen Erfordernissen wie z. B. nach kleinen Baugrößen oder Dichtheit der Steuermittel, von Vorteil, daß die Drosselstelle mit veränderbarem Querschnitt in einem Verbindungskanal angeordnet ist, der von der Steuerkammer zum Kanal hinter dem Umschaltelement geführt ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben, sich, aus den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung wiedergegeben. Sie zeigt in

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steuervorrichtung für einen hydraulischen Arbeitskreis in vereinfachter Darstellung im Längsschnitt,

Fig. 2 ein zxveites Ausführungsbeispiel einer Steuervorrichtung für einen hydraulischen Arbeitskreis in vereinfachter Darstellung im Längsschnitt,

Pig. 3 eine Abwandlung von Teilen der Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Pig. 2.

Die in Pig. 1 dargestellte Steuervorrichtung hat ein Steuergerät 1 mit einem nur teilweise gezeichneten Gehäuse 2. In dem Gehäuse 2 ist ein Druckkanal 3 angeordnet, in den eine von einer Pumpe 4-geführte Druckleitung 5 mündet. Der Druckkanal 3 wiederum mündet in eine Ringnut 6 einer ersten Längsbohrung 7 des Gehäuses 2« Von der Ringnut 6 geht ein Steuerkanal 8 aus, der in einer zweiten Längsbohrung 9 des Gehäuses 2 endet. Beide Längsbohrungen 7 und 9 sind mit einer Kammer 10 des Gehäuses 2 verbunden, die über einen Rücklaufkanal 11 des Gehäuses 2 und eine an den Rücklaufkanal 11 angeschlossene Rücklaufleitung 12 mit einem Druckmittelbehälter 13 in Verbindung steht. In der Längsbohrung 9 ist ein als Längssehieber ausgebildeter Vorsteuerschieber 14 dicht und gleitend geführt. Er trägt an seinem in die Kammer 10

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ragenden Ende 15 einen festsitzenden, als Anschlag 16 dienenden Bolzen, der sich an ein als Keil 17 ausgebildetes Teil eines mechanisch durch die Regeleinflüsse eines nicht dargestellten-Arbeitsgeräts bewegbaren und außerdem durch einen Handhebel 18 betatigbaren und verbundenen Steuergestänge anlegt« Ein Bund 19 am anderen Ende des Vorsteuerschiebers 14 begrenzt einen Endabschnitt 20 der Längsbohrung 9» in dem eine Feder 21 untergebracht ist, die den Vorsteuerschieber 14 mit dem Anschlag 16 an den Keil 17 gedrückt hält. Durch einen in der Längsbohrung 9 angebrachten Anschlagring 22 ist der Weg des Vorsteuerschiebers 14 in den Endabschnitt 20 hinein begrenzt. Von diesem Endabschnitt 20 ist ein Kanal 23 zur Kammer 10 geführt und somit ständig an den Rücklauf angeschlossen. Der Kanal 23 ist außerdem mit einem Zweigkanal 24 verbunden, der ebenfalls von der Längsbohrung 9 ausgeht im Bereich einer Ausnahmung 25- des Vorsteuerschiebers 14. Zwischen den Mündungen des Zweigkanals 24 und des Steuerkanals 8 ist in der Längsbohrung 9 eine Ringnut 26 angeordnet, die durch einen etwas schmäleren Steuerbund 27 des Vorsteuerschiebers 14 von den Kanälen 8 und 24 abhängig von der Stellung des Vorsteuerschiebers 14 absperrbar ist.

In der Längsbohrung 7 ist ein ebenfalls als Längsschieber ausgebildeter Hauptsteuerschieber 28 dicht und gleitend geführt«, Das von der Kammer 10 abgewandte Ende des Hauptsteuerschiebers ,28 begrenzt einen als Steuerkammer 29 ausgebildeten Endabschnitt der Längsbohrung 7· An einem Anschlagring 30, der in der Längsbohrung 7 nahe der Mündung in die Kammer 10 angeordnet ist, liegt eine Feder 31 an, die mit ihrem anderen Ende gegen die der Kammer 10 Eugewandte Stirnfläche des HauptSteuerSchiebers 28 drückt und den Hauptsteuerschieber 28 in die Steuerkammer 29 zu bewegen · sucht. Der Hauptsteuerschieber 28 hat eine von einer Querbohrung 32 durchdrungene Sackbohrung 33? welche zu der mit dem Rücklauf verbundenen Kammer 10 hin offen ist. An die Mündungen der Que'r¹-bohrung 32 an der Oberfläche des Hauptsteuerschiebers 28 schließt .|

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sich eine in Richtung der Kammer 10 verlaufende Feinieuerfase 34 _ an.¹ Die Steuerkammer 29 ist nahe ihrem dem Haupts teuer schieb er abgewandten Ende durch einen mit einer verstellbaren Drosselstelle 35 versehenen Kanal 36' mit der Ringnut 26 verbunden. Yon der Stirnfläche der Steurkammer 29 ist ein zweiter Steuerkanal 37 zu einer Gehäusebohrung 38 geführt und mündet in deren Ringnut 39· Von einer zweiten Ringnut 40 der Gehäusebohrung 38 führt ein dritter Steuerkanal 41 zur Ringnut 26. In der Gehäusebohrung 38 ist ein Umsehaltschieber 42 angeordnet, der mit seinen mit Steuerbunden 43 und 44 versehenen Enden in der Bohrung 38 dicht und gleitend a geführt ist. Der Steuerbund 43 begrenzt eine Druckkammer 45 an einem Ende der Bohrung 38, die durch einen Verbindungskanal 46 ständig an den Druckkanal 3 angeschlossen ist. Der Steuerbund 44 begrenzt eine Druckkammer 47 am anderen Ende der Bohrung 38, in der noch eine Feder 48 angeordnet ist, die den Umschältschieber 42 aus der Druckkammer 47 zu bewegen sucht. Die Druckkammer 47 ist durch einen'Verbindungskanal 49 an einen vom Druckkanal 3 abzweigenden Arbeitskanal 50 des Gehäuses 2 angeschlossen und zwar hinter einem Rückschlagventil 51· Der Arbeitskanal 50 ist in einer Arbeitsleitung 52 fortgesetzt, die zu einem Arbeüszylinde^²·- dicht und gleitend geführt, an dessen Kolbenstange 55 ein nicht dargestelltes Gerät, beispielsweise der Mähtisch eines Mähdreschers, an dessen Fahrgestell der Arbeitszylinder 53 angebracht ist, beweg- \ bar befestigt ist.

Zwischen dem Arbeitskanal 50 und dem Rücklaufkanal 11 ist ein Senkkanal 56 angeordnet, in dem ein Senkventil 57 untergebracht ist, das durch den Vorsteuerschieber 14 in dessen Senkstellung in nicht dargestellter Weise offengehalten ist. Die Druckleitung 5 ist mit der Rücklauf leitung 12 noch durch eine Leitung 58 mit einem als Sicherheitsventil der Steuervorrichtung dienenden Druckbegrenzungsventil 59 verbunden.

In der in Pig. 1 gezeigten Heutralstellung der Steuerschieber 14 und 28 gelargtdas von der Pumpe 4 geförderte Druckmittel durch *53 ZQfUhXt ist. Zu dem Arbeitszylinder 53 ist ein Arbeitskolben

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die Druckleitung 5? den -kanal 3» die Eixgnut 6, die Bohrungen 32,33 und 7₅ die Kammer 10, den Sücklaufkanal 11 und die -lei- tung 12 so gut wie drucklos in den Behalten? 13 zurück«, Der zum Arbeitszylinder 53 führende Arbeitskanal 50 ist durch das Rückschlagventil 51 geschlossen ebenso das Senkyentil 57s so daß der Arbeitszylinder 53 vom Druckmittelzu- und -ablauf abgesperrt ist» Lediglich durch den Steuerkanal 8_? die Eingnut 26 und die Kanäle 36, 37 und 41 gelangt etwas Druckmittel in.die Steuerkammer 24 „ das ausreicht, um den Hauptsteuerschieber 2β in seiner dargestellten Offenstellung zu halten«, Wird durch das Steuergestänge oder den Handhebel 18 der Vorsteuerschieber 14 nach rechts bewegt in Richtung "Heben", dann schließt der Steuerhünd 27 den Steuerkanal 8 von der Ringnut 26 und somit von der Steuerkammer 29 ab. Dagegen wird die Ringnut 26 an die zum Rücklauf führenden Kanäle 24,23 angeschlossen. Aus der Steurkammer 29 entweicht sehr schnell Druckmittel durch die offenen Steuerkanäle 37 und 41 und den Kanal 36, und der Hauptsteuerschieber 28 irärd von. der Feder 31 in die Steuerkammer 29 be\fegt_e Dabei können die Mündungen der Querbohrung 32 etwas aus dem Bereich der Eingnut 6, so daß' der Druckmittelstrom vom Druckkanal 3 zum Rücklauf 32,33»7,10-, 1.1,12 an der Feinsteuerfase 34 angedrosselt wird. Erreicht der Druck im Druckkanal 3 und somit im Verbindungskamal 46 und in der Druckkammer 45 am Umschaltschieber 42 einen ¥ert_s der annähernd gleich oder größer ist als der in entgegengesetzter Richtung auf den Umschaltschieber 42 wirkende Zylinderdruck, der in-der mit dem Arbeitszylinder 53 über die Kanäle 49,50 und die Arbeitsleitung 52 verbundenen Druckkammer 47 herrscht, dann, wird der Umschaltschieber 42 in die Druckkammer 47 hineinfoeitegt.- Der Steuerbund des Umschaltschiebers 42 schließt die Eingnut 39 und somit den Steuarkanal 37 von der Steuerkammer 29-ab· Druckmittel kann aus der Steuerkammer 29 nur noch gedrosselt durch den Kanal 36 in die Ringnut 26 und die Kanäle 24 und 23 weiter sum Rücklauf gelangen. Der Hauptsteuerschieber 28 bewegt sich nur noch langsam in die Steuerkammer 29. Die Verbindung zum Rücklauf vom Druckkanal 3 "und

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άβ-r Ringnut 6 zur Querbohrung 32 wird dabei immer weiter gedrosselt, so daß der Druckmittel st rom vom Druckkanal 3 durch den Arbeitskanal 50 mit dem nunmehr offenen Rückschlagventil 51 und die Arbeitsleitung 52 in den Arbeitszylinder 53 gelangt. Somit wird der Zufluß des Druckmittels .zum Arbeitszylinder 53 langsam eingeleitet- Es treten keine Druckmittelstöße im Arbeitszylinder 53 auf, diezu Beschädigungen der Anlage führen können. Der Arbeitskolben 54 wird aus dem Arbeitszylinder 53 bewegt und das mit der Kolbenstange 55 verbundene nicht dargestellte Gerät wird gehoben.

Ist das Gerät in die gewünschte Lage gehoben, so wird der Tor-Steuerschieber 14 vom Bedienungsmann durch entsprechendes Einstellen des Handhebels 18 in seine Neutralstellung zurückbewegt. Dann ist die Eingnut 26 vom zum Rücklauf führenden Kanal 24 wieder getrennt und mit dem Steuerkanal 8 verbunden, der wiederum über die Eingnut 6 an den Druckkanal 3 angeschlossen ist« Druckmittel unter Förderdruck gelangt somitPdie Ringnut 26 und durch die Drosselstelle 35 des Kanals 36 unter ausreichend hohem Druck in die Steuerkammer 29· Der Hauptsteuerschieber 28 wird zunächst langsam entgegen der Kraft der leder 31 aus der Steuerkammer 29 .bewegt. Dadurch wird der Rücklauf des Druckmittels vom Druckkanal 3 und aus der Eingnut 6 zur Querbohrung 32 etwas aufgesteuert. Von der Pumpe 4 gefördertes Druckmittel kann bereits wieder zum Behälter 13 zurückfließen. Der Druck im Druckkanal 3 und in der angeschlossenen Druckkammer 45 sinkt unter den Druck des Arbeitszylinders 53} der auch, in der Druckkammer 47 wirksam ist* Der Umschaltschieber 42 wird in die Druckkammer 45 hineinbewegt. Der Steuerbund sperrt nickt mehr die Eingnut 39 ab, so daß Druckmittel aus der Ringnut 26 durch die Steuerkanäle 41 und 37 nunmehr schnell in die Steuerkajamer 29 gelangt. Der Hauptsteuerschieber 28 wird dabei ganz in seine Offenstellung gedruckt und in ihr gehalten, in der alles von der Pumpe 4 geförderte Druckmittel durch die Bohrungen 32,33,7, die Kammer 10, den Rücklauf kanal 11 und die -leitung 12 in den Behälter 13 gelangt. Der Arbeitszylinder 53 ist von der Druckmittelzufuhr durch das Rückschlagventil 51 abgesperrt, das

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wieder seine Schließstellung einnimmt.

Soll das nicht dargestellte Gerät gesenkt werden, d. h. Druckmittel aus dem Arbeitszylinder 53 abgelassen werden, dann wird der Vor— Steuerschieber 14 in seine Senkstellung geschoben. Die Ringnut 26 bleibt dabei wie in der Neutralstellung über den Steuerkanal 8

mit dem Druckkanal 3 verbunden, so daß auch der Hauptsteuerschieber 28 seine Lage beibehält, und das von der Pumpe 4 geförderte Druckmittel durch den Neutralumlauf weiterhin in den Behälter 13 zurückgelangt. Durch den Vorsteuerschieber 14 ist lediglich in nicht näher dargestellter Weise das Senkventil 57 geöffnet, so daß Druckmittel aus dem Arbeitszylinder 53 durch die Arbeitsleitung 52, die P Kanäle 50,56,11 und die Rücklaufleitung 12 zum Behälter .13 abfließt. Der Arbeitskolben 54 bewegt sich in den Arbeitszylinder hinein und das mit der Kolbenstange 55 verbundene Gerät wird solange gesenkt, bis es die gewünschte Lage erreicht hat. Dann wird der Keil 17 durch den Handhebel 18_cpder vom Gerät über das auf den Keil wirkende Gestänge so verstellt, daß der Vorsteuerschieber 14 von der Feder 21 in die Heutralstellung zurückgedrückt wird.

Pig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung für einen hydraulischen Arbeitskreis«, Soweit die Teile gleich denen der Vorrichtung nach. Fig.. 1 sind₉ haben sie dieselben Be-• zugs zahlen.

fe Die Steuervorrichtung 60 liat ein Gehäuse 61 in dem der Druckkanal 3 in die Ringnut 6 der Längsbohrung 7 mündet» Mit der Pumpe 4 ist der Druckkanal 3 durch die Druckleitung 5 verbunden» Vom Druckkanal 3 führt ein erster Ste\B?kanal 62 zu einem Ventilraum 63« Die Mündung des Steuerkanals 62 ist als Ventilsitz 64 für ein kugelförmiges Ventilschließteil 65 ausgebildet. Dem Ventilsitz 64 gegenüber ist der Ventilraum 63 mit einem zweiten Ventilsitz 66 für die Ventilkugel 65 versehen^ Im Bereich dieses Ventilsitzes 66 ist der Ventilratun 63 über einen Kanal 67 mit einer RücklaufkCTimer 68 verbunden, von der der Rücklaufkanal 11 zur Rücklaufloitung 12 führt, die in den Behälter 13 mündet. Der Kanal 67 ist· durch eine Bohrung 69 fortgesetzt, die von der Rücklaufkämmer

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zu einer Kammer 70 des Gehäuses 61 führt, an die ein Elektromagnet 71 grenzt. Von dessen Spule 72 führen elektrische Anschluß- , leitungen 73 und 74- zu einem nicht dargestellten Schalter sowie zur ebenfalls nicht dargestellten Stromquelle und zum Massean- · Schluß. In der Bohrung 69 ist ein Ventilstößel 75 dicht und gleitend geführt, der mit seinem einen Ende 76 an der Ventilkugel 65 anliegt und an seinem anderen Ende mit einem Anker 77 des Elektromagneten 71 verbunden ist. Durch einen Kanal 78 ist die Kammer 70 ständig mit dem ersten Steuerkanal 62, d. h. mit dem Druckkanal 3 verbunden. Die Kammer 70 ist außerdem so ausgebildet, daß sie den Anker 77 umgibt, um das als Vorsteuerventil wirkende Plagnetventil ^ 6J bis 77 druckunabhängig zu machen. Da das Magnetventil nur zwei Schaltstellungen hat, die der Neutral- und der Hubstellung des Vorsteuerschiebers 14 nach Pig. 1 entsprechen, ist das Senkventil 57 is- bekannter Weise für sich betätigbar, wenn Druckmittel aus dem Arbeitszylinder 53 abfließen soll.

Die den Hauptsteuerschieber 28 aufnehmende Längsbohrung 7 ist mit ihrem als Gehäuse für die Feder 31 dienenden Ende durch einen Zweigkanal 79 direkt an den Bücklaufkanal 11 angeschlossen. Der Umschaltschieber 42 hat an seinem Bund 43 eine Drosselnut 80, die von einer die Ringnut 39 steuernden Steuerkante 81 des Steuerbundes 43 ausgeht und sich etwas über den Überdeckungsbereich zwischen der Ringnut 39 mit dem Steuerbund 43 hinaus erstreckt mit zur f Steuerkanal 81 hin größer werdendem Querschnitt. Um. die Drossel-.wirkung der Drosselstelle 80 nach den Erfordernissen entsprechend verstellen zu können, ist die Spannung der Feder 48 veränderbar.

In der in Fig. 2 dargestellten Neutralstellung der Steuervorrichtung gelangt das von der Pumpe 4 geförderte Druckmittel in den Druckkanal 3 mit -der Ringnut 6 und durch die Bohrungen 32,33 und 7 ·> die Kanäle 79 und 11 und. die Rücklaufleitung 12 so gut wie drucklos in den Behälter 13 zurück. Der zum Arbeitszylinder 53 führende Arbeitskanal 50 ist durc h das Rückschlagventil 51 geschlossen wie auch das SenkventLl 57, so daß der Arbeitszylinder 53 sowohl vom Druckmittelzu- als auch vom -ablauf abgesperrt ist. Lediglich durch den Steuerkanal 62, den Ventilraum 63 und die Steuer-

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kanäle 4-1 und 37 gelangt soviel Druckmittel in die Steuerkammer 29, daß dort ein Druck herrscht, der ausreicht, den Hauptsteuerschieber 28 in seiner dargestellten Offenstellung zu halten.

Soll Druckmittel in den Arbeitszylinder 53 gelangen, "um das mit der Kolbenstange 55 verbundene nicht dargestellte Arbeitsgerät zu heben, so wird durch den Elektromagneten 7Λ das Vorsteuerventil umgeschaltet, indem der Ventilstößel 75 ^aus ^er Kammer 70 bewegt wird und dabei mit seinem Ende 76 die Ventilkugel 65 vom Ventilsitz 66 abhebt und auf den Ventilsitz 64· drückt. Der Veiitilraum 63 ist dann vom Steuerkanal 62 abgesperrt und über den Kanal 67 an die Rücklaufkammer 68 angeschlossen. Aus der Steuerkammer 29 fließt nun Druckmittel schnell durch die Steuerkanäle 37 und 4-1 in den mit dem Rücklauf verbundenen Ventilraum 68 ab, und die Feder 31 drückt den Haupt st euer schieber 28 in den Steuerrauia 29 hinein. Dadurch wird der Rücklauf zwischen der Ringnut 6 und der Querbohrung 32 angedrosselt. Der Druck im Druckkanal 3 und in der mit ihm verbundenen Druckkammer 4-5 steigt. Erreicht der Druck dort einen Wert, der annähernd gleich dem in der Druckkammer 4-7 wirksamen Druck des ArbeitsZylinders 53 ist, dann wird der Umschaltschieber 4-2 in die Druckkammer 4-7 hineinbewegt und der Steuerbund 4-3 überdeckt die Ringnut 39, so daß nur noch wenig Druckmittel aus der Steuerkammer 29 verdrängt werden kann und zwar über die Drosselnut 80 am Steuerbund 4-3 des Umschaltschiebers 42. Der Hauptsteuerschieber 28 wird nur noch, langsam in die Steuerkaomer 29 bewegt und schließt dabei den Rücklauf immer mehr von der Ringnut ab. Wenn auch die Feinsteuerfase 34- über die Ringnut 6 hinausgelangt ist, ist die Rücklaufverbindung vollständig von der Ringnut 6 getrennt. Inzwischen ist das Rückschlagventil 51 geöffnet und das von der Pumpe 4- geförderte Druckmittel gelangt in den Arbeitszylinder 53 durch den Arbeitskanal 50 und die Arbeitsleitung 52. Das an der Kolbenstange 55 befestigte, nicht dargestellte Arbeitsgerät wird in die gewünschte Lage gehoben. Uia den Hubvorgang zu beenden braudit nur der Elektromagnet 71 abgeschaltet zu werden, so daß der Ventilstößel 75 in seine dargestellte Lage zurückkehren kann. Durch den im Steuerkanal 62 herrschenden Druck

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wird die Ventilkugel 65 sofort vom Ventilsitz 64 abgehoben und auf den Ventilsitz 66 zurückgedrückt. Der Ventilraum 63 und somit der Steuerraum 29 sind wieder an den Druckmittel auf luß angeschlossen. Druckmittel gelangt zunächst gedrosselt aus dem Ventilraum 68, den Steuerkanal 41, die Drosselnut 80, die Ringnut 39.und den Steuerkanal 37 in die Steuerkammer 29· Der Hauptsteuer schieb er 28 wird langsam aus der Steuerkammer 29 bewegt. Der Rücklauf vom Druckkanal 3 und der Ringnut 6 wird zunächst über die Feinsteuerfase 34 der Querbohrung 32 geöffnet, so daß etwas Druckmittel zum Behälter 13 abfließt. Dadurch sinkt der Druck im Druckkanal 3 und in der angeschlossenen Druckkammer 45. Der ümscbaltschieber 42 wird nun von dem in der Druckkammer 47 wirksamen Druck und mit \ Unterstützung der Kraft der Feder 48 in die Druckkammer 45 hineinbewegt. Dadurch xiird die Ringnut 39 weiter aufgesteuert. Druckmittel gelangt schnell vom Ventilraum 63 durch die Steuerkanäle 41 und 37 in die Steuerkammer 29, so daß der Hauptsteuerschieber 28 schnell in seine Offenstellung zurückbewegt wird und den Heutralumlauf voll öffnet.

In Fig. 3 der Zeichnung ist noch eine Abwandlung des Umschaltelements dargestellt. Soweit die Teile gleich denen der obenbeschriebenen Ausführungsbeispiele sind, haben sie dieselben Bezugszahlen. ■ '"■■■■

Die den Umschaltsehieber 42 aufnehmende Bohrung 38 hat an ihrem λ Ende, in das der Verbindungskanal 49 zum Arbeitskanal 50 mündet, eine ringförmige Ausnehmung 82, die einen wesentlich größeren Durchmesser als die Bohrung 38 hat. In der Ausnehmung 82 ist eine Membrandichtung 83 angeordnet, in die eine Membran 84 eingespannt it. Die Membran 84 teilt die Ausnehmung 82 in zwei Druckkammern 85 und 86. Von dem Verbindungskanal 46, der vom Druckkanal 3 zur Druckkammer 45 geführt ist, zweigt ein Kanal 87 ab, der in die Druckkammer 85 mündet, in die der Steuerbund 44 des Umschaltschiebers 42 ragt und an der Membran 84 anliegt. In die Druckkammer 86 mündet der vom Arbeitskanal 50 abzweigende Verbindungskanal 49. Außerdem ragt in die Druckkammer 86 ein verstellbarer Endanschlag 88 zum Begrenzen der Umschaltbewegung des Umschaltschiebers 42 in

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Richtung der Druckkammern 85 und 86.

Der Neutralumlauf des Druckmittels ist gleich dem des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2. In der Hubstellung der Steuervorrichtung ist der Ventilraum 63, zu dem der Steuerkanal 41 führt, vom Druckmittelzufluß abgesperrt und an den Rücklauf angeschlossen, über

die Steuerkanäle 37 und 41 ist somit auch die Steuerkammer 29 mit dem Rücklauf verbunden, so daß Druckmittel zunächst schnell aus der Steuerkammer 29 durch die Kanäle 37 und 41 und weiter zum Behälter 13 (siehe Fig. 2) entweichen kann. Der Rücklauf des von ■ der Pumpe 4 geförderten Druckmittels aus dem Druckkanal 3 und der Ringnut 6 wird dabei wie zu Fig. 2 beschrieben angedrcBselt. Der Druck im Druckkanal 3 und in den durch die Kanäle 46 und 87 mit dem Druckkanal 3 verbundenen Druckkammern 45 und 85 steigt. Erreicht er den in der Druckkammer 86 xtfirksamen Druck des ArbeitsZylinders 53, so bewegt sich die Membran 84 in die Druckkammer 86, und der Umschaltschieber 42 wird - weiterhin an der Membran 84 anliegend aus der Druckkammer 45 hinaus bewegt. Dadurch wird die Ringnut 39 vom Steuerbund 43 abgesperrt. Lediglich durch die Drosselnut ist die Ringnut 39 und somit die Steuerkammer 29 noch mit dem zum Rücklauf offenen Steuerkanal 41 verbunden. Druckmittel kann aus der Steuerkammer 29 nur in kleinen Mengen abfließen. Der Hauptsteuerschieber 28 bewegt sich. - wie ebenfalls oben beschrieben nur noch langsam in seine Endstellung weiter, in der der Druckkanal 3 völlig vom Rücklauf 32,33,7,79,11,12 abgesperrt ist. Alles von der Pumpe 4 geförderte Druckmittel gelangt durch den Arbeitskanal 50 in den Arbeitszylinder 53- Das mit der Kolbenstange 55 verbundene Gerät wird gehoben. Ist die gewünschte Höhe erreicht, wir der Elektromagnet abgeschaltet, so daß der Ventilstößel 75 in seine ITeutrallage zurückkehrt und die Ventilkugel 65 den Ventilraum 63-wieder vom Rücklauf 67,68,11,12 absperrt. Der Ventilrsum 63 ist dann .wieder mit dem Druckkanal 3 verbunden, und in die Steuerkammer 29 des Hauptsteuerschiebers 28 gelangt zunächst gedrosselt (pur über die Drosselstelle 80) Druckmittel, dessen Druck jedoc: ausreicht, den Neutralumlauf für das Druckmittel vom Druckkanal 3 und der Ringnut 6 zur Querbohrung 32 etwas zu öffnen. Der Druck

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im Druckkanal 3 und ebenso in den Druckkammern 45 und 85 sinkt dann wieder, so daß der Umschaltschieber 42 in die Druckkammer 45 zurückbewegt und die Ringnut 39 ganz ausgesteuert wird. Nunmehrgelangt soviel Druckmittel in die Steuerkammer 29, und der HauptsteuerBchieber 28 wird schnell in seine Offenstellung für den Neutralumlauf aus der Steuerkammer 29 hinaus bewegt.

Die obenbeschriebenen Steuervorrichtungen mit einem Umschaltschieber 42 stellen somit besonders vorteilhafte Lösungen dar, durch die bei der Hubstellung der Steuervorrichtung der übergang des I Druckmittels vom Neutralumlauf 3,6,32»33··. zum Arbeitszylinder in kurzer Zeit und dennoch entsprechend den zu bewegenden Massen so gedämpft vor sich geht, daß die Anlage nicht durch Druckstöße beschädigt wird, keine nachteiligen Totzeiten auftreten, und außerdem mit den Steuervorrichtungen Arbeitsgeräte unterschiedlichster Massen betätigt -werden, da durch entsprechende Dimensionierung der Druckflächen des Umschaltschiebers 42 und durch die Verstellmöglichkeit der Drossel 35 oder 80 die Dämpfung der Umschaltbewegung des Hauptsteuerschiebers 28 Jeweils kurz bevor die Druckdifferenz zwischen -Forcier- und Zylinderdruck gleich Null wird, xcLrksam wird,

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Claims

20342U Hobert Bosch GmbH R. 9892 Stuttgart At Ansprüche

1.JSteuervorrichtung für einen hydraulischen Arbeitskreis mit einem Vorsteuerglied und einem Hauptsteuerschieber, der mit Hilfe des Drucks einer vom Vorsteuerelement beeinflußten Steuerkammer in zwei Endstellungen zu bringen ist, welche Steuervorrichtung in Neutralstellung einen drucklosen Umlauf des zugeführten Druckmittels bewirkt, in anderen Stellungen Druckmittel in eine Arbeitsleitung führt oder diese mit*einer Eücklaufleitung verbindet, und bei welchem Vorsteuerglied in Hubstellung die Steuerkammer über mindestens einen zu einer Steuerausnehmung am Vorsteuerglied geführten Kanal mit der Eücklaufleitung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanal (37,4-1) ein Umschaltelement (42) angeordnet ist, das mit einer Drosselstelle (35t80) veränderbaren Querschnitts zusammenwirkt, sowie von einem ersten Verbindungskanal (46) her, der von einem von der Druckmittelquelle (4) ausgehenden Druckkanal (3) abzweigt, und von einem zweiten Verbindungskanal (49) her, der mit der Arbei*tsleitung (50) verbunden ist, beaufschlagt ist, und daß das Umschaltelement (42) von der in den beiden Verbindungskanälen (46,49) herrschenden Druckdifferenz betätigbar und der Kanal (37_S41) von ihm absperrbar ist«

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1_S dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (80) mit veränderbarem Querschnitt direkt am Umschaltelement (42) angeordnet ist.

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3. Steuervorrichtung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (35) mit veränderbarem Querschnitt in einem Verbindungskanal (35) angeordnet ist, der von der Steuerkammer (?9) zum Kanal (41) hinter dem Umschaltelement (4-2) geführt ist.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltelement ein Längρschieber (42) ist, der

. mit zwei Steuerbunden (4-3,44) an seinen Enden in einer Gehäusebohrung (38) dicht und gleitend geführt ist, welche Steuerbunde | (43,44) mit ihren Stirnflächen zwei Steuerräume (45,47) der Gehäusebohrung (38) begrenzen, daß an den Druckraum (.45) der 'Verbindungskanal (46) angeschlossen ist und in den Druckraum (47), in dem eine Feder (48) angeordnet ist, der Verbindungskanal (49) mündet, und daß die Gehäusebohrung (38) im Bereich zwischen den Steuerbundon (43,44) zwei "Ringnuten (39»4-0) hat, an die der Kanal (57 41) angeschlossen ist und die von Steuerkanten der Stemerbunde (43,44) steuerbar sind.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltelement ein Längsschieber (42) ist, der mit zitfci Steuerbunden (43,44) en seinen Enden in einer Gehäusebohrung (38) dicht und gleitend, geführt ist, welche Steuerbunde (43,44) in zwei Druckräume (45,85) ragen, die an den vom Druckkanal (3) abzweigenden Verbindungskanal (46,87) angeschlossen sind, d.nß der Druckraun (85) dxirch eine Membran (84) begrenzt ist, in dem der Bund (44) an der Membran (84-)

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anliegt, der die mit der Ausnehmung (26 t 63 T des Yorsteuerglieds (14; 65) verbundene Eingnut (40) steuert, und daß die Membran (84) mit ihrer dem Längschieber (42) abgewandten Seite einen Druckraum (86) begrenzt, in den der mit der Arbeitsleitung (50) verbundene Verbindungskanal (49) mündet»

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steuerbund (43), dessen Steuerkante ('81) die mit der Steuerkammer (29) verbundene Ringnut (39) steuert, die Drosselsteile angeordnet ist, welche aus einer sich etwas über den Überdeckungsbereich mit der Ringnut hinaus erstreckenden Längsnut (80) des Steuerbundes (43) mit zur Steuerkante (81) hin' größer werdendem Querschnitt sowie aus einem den Weg des Längsschiebers (42) in den Druckraum (85) hinein begrenzenden, verstellbaren Anschlag (88) besteht.

7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerglied ein Längsschieber (14) ist, der mit einem Steuerbund (27) die Steuerausnehmung (26) in der Neutral- und in der Senkstellung der Steuervorrichtung mi"U dem Druckkanal (3,6,8) verbindet und die Steue.rausnehmung (26) in der Hubstellung der Steuervorrichtung vom. Druckkanal (3,6,8) absperrt und mit dem Rücklauf (24,23,10,11,12) verbindet.

8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerglied ein an sich bekanntes 3/2-Wegeventil (63 bis 67) ist, das in seiner Schließstellung die Steuerausnehmung (63) mit dem Druckkanal (3,62) verbindet " und in seiner Oi'fenstellung die Steizcrausnehmung (63) vom Druck-

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kanal (3,62) absperrt und zum Rücklauf (67,68,11,12) öffnet.

9. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerglied (14,65) mechanisch," hydraulisch oder elektrisch in seine Steuerstellungen schaltbar ist. ''^.

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