DE2046461A1 - Steuereinrichtung fur einen zwei Pumpen besitzenden hydraulischen An trieb vorzugsweise fur Universalbagger - Google Patents

Steuereinrichtung fur einen zwei Pumpen besitzenden hydraulischen An trieb vorzugsweise fur Universalbagger

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DE2046461A1 DE19702046461 DE2046461A DE2046461A1 DE 2046461 A1 DE2046461 A1 DE 2046461A1 DE 19702046461 DE19702046461 DE 19702046461 DE 2046461 A DE2046461 A DE 2046461A DE 2046461 A1 DE2046461 A1 DE 2046461A1
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Description

  • Steuereinrichtung fUr einen zwei Pumpen besitzenden hydraullschen Antrieb vorzugsweise fUr Universalbagger Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung fUr einen zwei Pumpen besitzenden hydraulischen Antrieb vorzugsweise für Universalbagger, bestehend aus zwei von je einem Pumpenförderstrom gespeisten Ventilbatterien und einer dritten Ventilbatteriesdie in bekannter Weise beiden erstgenannten Ventilbatterien nachgeschaltet ist und die die Wegeventile zur Steuerung der beiden Hauptverbraucher enthält, wobei alle drei Ventilbatterien zuleitungsseitig Differenzdruckventile besitzen.
  • Es wurde bereits eine solche Steuereinrichtung vorgeschlagen, die es ermöglicht, jeweils beliebige zwei der vier beim Arbeitsvorgang des Baggers beteiligten Verbraucher Auslegerzylinder, Löffelstielzylinder, Löffelzylinder und Drehwerksmotor gleichzeitig und unbeeinflußt voneinander durch je einen Pumpenförderstrom zu speisen. Wird außer einem der beiden Hauptverbraucher Ausleger- und Löffelstielzylinder kein anderer Verbraucher betätigt, werden von der Steuereinrichtung automatisch beide Pumpenförderströme zu diesem Hauptverbraucher geleitet. Dadurch kann die effektive Pumpenleistung optimal ausgenutzt werden.
  • Bei bestimmten Einsatzfällen des Baggers, z. 3. bei Kranarbeiten, ist es darüber hinaus erforderlich, die Verbrauchergeschwindigkeit von Null bis zum Maximalwert stetig einstellen zu kennen.
  • Bei der vorgeschlagenen Steuereinrichtung erfolgt die dafUr notwendige Stellung des Verbraucherzuflußstromes dem Stand der Technik entsprechend durch Drosselung des PumpenförderstromeB mittels der Wegeventile. Dabei wird BUr die Geschwindigkeitsstellung aller Verbraucher, außer fUr die der beiden Haiptverbrauoher, die verlutleitunS-sparende druckspitzenvermeidende Nebenstromdrosselung angewendet.
  • Die konstruktive Ausführung der vorgeschlagenen Steuereinrichtung erlaubt es nicht, die Nebenstromdrosselung zur Geschwindigkeitsstellung beider Hauptverbraucher anzuwenden. Dafür wird die Hauptstromdrosselung benutzt, wobei der Uberschüssige Anteil des Pumpenförderstromes über das erst bei Maximaldruck des Antriebes öffnende Sicherheitsventil zum Behälter rückfließt. Die entstehende Verlustleistung und die Druckbelastung der Pumpen sind wesentlich größer als bei der Nebenstromdrosselung.
  • Außerdem besitzen bei der vorgeschlagenen Steuereinrichtung die Wegeventile beider Hauptverbraucher einen von dem der anderen Wegeventile beträchtlich abweichenden konstruktiven Aufbau, wodurch deren rationelle Fertigung und Wartung erschwert wird.
  • Zweck dieser Erfindung ist die Beseitigung der angeführten Mängel.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung fUr einen zwei Pumpen besitzenden hydraulischen Baggerantrieb zu schaffen, die es einmal ermäglicht, bei der vollen Wegeventilauslenkung die effektive Pumpen leistung optimal auszunutzen, und zum anderen bei der Stellung der Verbrauchergeschwindigkeit zwischen Null und dem Maximalwert mittels der Wegeventile eine maximale Feinfühligkeit bei einem für eine Drosselsteuerung minimal möglichem Verlustleistungsanfall gewahrt, wobei eine für rationelle Fertigung und Wartung erforderliche Vereinheitliohung der Wegeventile zu erreichen ist.
  • Diese rufgabe wird erfind:ungsgemäß dadurch gelost, daß Jed.e zur beiden die Hauptverbrausher steuernden Wegeventile zwei Steuerkanäle enthält, die inn Neutralstellung der Wegeventile geöffnet, und bei deren Auslenkung unterbrochen sind, wobei jeweils ein Steuerkanal jedes Wegeventils an der einen Seite mit dem Federraum des DifferenzdruckventilEs bzw. mit der Rückleitung verbunden ist und die Steuerkanäle beider Wegeventile an der anderen Seite wechselseitig so aneinander geschlossen sind, daß in der Neutralstellung beider Wegeventile die Pederräume beider Differenzdruckventile mit der RUckleitung verbunden sind.
  • Weiterhin ist innerhalb der dritten Ventilbatterie zwischen beiden Zuleitungen ein hydraulisch gestelltes Verbindungsvontil angeordnet, dessen eine Stelleinheit mit einer Schließfeder ausgerastet und über je ein Rückschlagventil an die beiden in Neutral stellung der Wegeventile die Federräume der Differenzdruckventile mit dem Behälter verbindenden Steuerkanäle und dessen zweite Stelleinheit über je ein Rückschlagventil, oder eine Drossel, oder ein gemeinsames Oder-Ventil an beide Zuleitungen angeschlossen ist und beide Stelleinheiten über eine Drossel miteinander verbunden sind.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, von den vier die Arbeitsbewegung des Baggers ausführenden Verbrauchern gleichzeitig jeweils zwei bei voller Wegeventilauslenkung unbeeinflußt voneinander mit je einem Pumpenförderstrom zu speisen. Wird außer einem der beiden Hauptverbraucher kein weiterer Verbraucher betätigt, erhält er automatisch beide Pumpenförderströme. Die Geschwindigkeit aller Verbraucher läßt sich mittels der Wegeventile von Null bis zum Maximalwert stufenlos stellen, dabei ist der Pumpendruck nur unwesentlich höher als der Verbraucherzuflußdruck, die anfallende Verlustleistung und die Druckbelastung der Pumpe, ist relativ gering. Alle Wegeventile der Steuereinrichtung sind bis auf geringe konstruktive Abweichungen vereinheitlicht, wodurch die Voraussetzung fUr deren rationelle Fertigung und Wartung besteht. Die Steuereinrichtung läßt sich dadurch aus standardisierbaren Elementen zusammensetzen, Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung ist das Funktionsschema dargestellt.
  • Die Steuereinrichtung besteht aus von je einer Pumpe gespeisten Ventil-Batterien 1; 2. Diese Ventil-Batterien 1; 2 enthalten Wegeventile 4>g 5; 6; 7, eine weitere Ventil-Batterie 3 Wegeventile 8; 9. Bei einem hydraulaschen Antrieb fUr einen Universalraupenbagger steuern die Wegeventile 4 und 6 die Fahrwerksmotore, die Wegeventile 5 und 7 den Löffelzylinder und den Drehwerksmotor und die Wegeventile 8 and 9 die beiden Hauptverbraucher Ausleger- und Löffelstielzylinder.
  • An Zuleitungen 35t 36 besitzen die Ventil-Batterie 1; 2 Je ein Differenzdruckventil 10; 11, über Zuleitungen 37; .38 wird eine Verbindung zur Ventil-Batterie 3 hergestellt. Die Ventil-Batterie 3 besitzt zuleitungsseitig ebenfalls Je ein Differenzdruckventil 12; 13, über welches eine Verbindung zu einer Rückleitung 41 geführt ist.
  • Zwischen Federräumen 26 dieser Differenzdruckventile 12g 13 und den Zuleitungen 37g 38 befinden sich Drosseln 14; 15. Die Federräume 26 der Differenzdruckventile 10g 11 sind durch Steuerkanäle 27g 28 mit den Rückleitungen 39; 40 verbunden, die Federräume 26 der Differenzdruebrentile 12; 13 über Steuerkanäle 29; 30 mit der Rückleitung 41.
  • Die Verbraucheranschlüsse 42 der Wegeventile sind durch weitere Steuerkanäle 31g 32g 33; 34 ebenfalls mit dem Federraum des entsprechenden Differenzdruckventils verbunden.
  • Zwischen den beiden Zuleitungen 37; 38 der Ventil-Batterie 3 ist ein hydraulisch gestelltes Verbindungsventil 16 angeordnet0 Dieses Ventil besitzt Stelleinheiten 17; 18, wobei die obere Stelleinheit 17 zusätzlich eine Schließfeder 19 enthält. Beide Stelleinheiten sind über eine Drossel 20 miteinander verbunden.
  • Zwischen der Stelleinheit 17 und den beiden Steuerkanälen 29; 30 befinden sich Rückschlagventile 24; 25. Die Stelleinheit 18 ist über Rückschlagventile 21; 22 oder Drosseln 43; 44, oder einem Oder-Ventil 23 mit den Zuleitungen 37; 38 der Ventilbatterie 3 verbunden.
  • Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung ist folgende: Die Förderströme beider Pumpen des Antriebes treten an den Zuleitungen 35; 36 in die Ventil-Batterien 1; 2 ein. Befinden sich alle Wegeventile 4g 5; 6; 7 dieser Batterien in der Neutralstellung, sind die Federraume 26 der Differenzdruckventiie 10; 11 über die Steuerkanäle 27; 28 mit den Rückleitungen 39; 40 verbunden. Die beiden Pumpenförderströme überwinden die geringe Kraft der Schließfedern der Differenzdruckventile 10p 11, durchströmen diese Ventile bei sehr geringem Druckabfall zu den Zuleitungen 37; 38 der nachgeschalteten Ventil-Batterie 3. Befinden sich die beide Hauptverbraucher des Baggers steuernden Wegeventile 8; 9 in Neutralstellung, sind die Federraum 26 der Differenzdruckventile 12; 13 mit der Rückleitung 41 verbunden, beide Pumpenströme durchfließen die Differenzdruckventile nach Überwindung der geringen Kraft deren Schließfedern bei ebenfalls geringem Druckabfall zur Rückleitung 41 der Ventil-Batterie 3. In diesem Schaltzustand der Steuereinrichtung - kein Verbraucher wird bewegt - können beide Pumpen drucklos umfördern.
  • Soll z. B. ein am Wegeventil 4 angeschlossener Verbraucher mit stellbarer Geschwindigkeit bewegt werden, stellt sich folgende Funktion der Steuereinrichtung ein: Bei Auslenkixng des Wegeventils 4 aus der Neutralstellung wird die Verbindung zwischen dem Federraum 26 des Differenzdruckventils 10 und der Rückleitung 39 durch Absperren des Steuerkanals 27 im Wegeventil 4 unterbrochen und gleichzeitig die bisher unterbrochene Verbindung zwischen dem eweiligen Verbraucherzuflußanschlu 42 und des Federraumes 26 des Differenzdruckventils 10 über dem Steuerkanal 31 hergestellt.
  • Gleichzeitig wird im Wegeventil 4 über eine mit der Steuerschieberauslenkung stellbare Drosselöffnung die Verbindung zwischen Zuleitung 35 und jeweiliger Verbraucherzuleitung 42 hergestellt sowie die jeweilige Verbraucherrückleitung 42 zur Rückleitung 39 geöffnet.
  • Uber die Drosselöffnung strömt der Verbraucherzuflußstrom; die Differenz zum Pumpenförderstrom fließt über das Differenzdruckventil 10 und weiter über die Ventil-Batterie 3 zur Rückleitung 41, der Pumpendruck wird durch das Differenzdruckventil 10 um dessen geringen Öffniingsdruck höher als der Verbraucherzuflußdruck geregelt, die über der stellbaren Drosselöffnung wirksame Druckdifferenz ist somit konstant, der Verbraucherzuflußstrom dadurch nur von der Größe dieser Drosselöffnung, nicht aber von der Verbraucherbelastung beeinflußt. Die Pumpe erflrt praktisch nur die Verbraucherbelastung, die anfallende Verlustleistung ist relativ gering. Wird das Wegeventil 4 voll durchgeschaltet, ist der Druckabfall, der bei Durchfluß des Pumpenförderstromes durch das Wegeventil zum Verbraucher entsteht, geringer als der Öffnungsdruck des Differenzdruckventils 10, dieses schließt, der gesamte Pumpenförderstrom strömt zum Verbraucher, die Verbrauchergeschwindigkeit wird allein vom Pumpenförderstrom bestimmt.
  • Unabhängig von dieser Funktion kann gleichzeitig ein an der Ventil-Batterie 2 angeschlossener Verbraucher gesteuert werden.
  • Wird weiterhin allein einer der an der Ventil-Batterie 3 angeschlossenHauptverbraucher (z. B. Auslegerzylinder des- Baggers) betätigt> ergibt sich folgende Funktion der Steuereinrichtung: Mit Auslenkung des Wegeventils 8 aus der Neutralatellung wird außer der Verbindung zwischen dem Bederraurn io asa Differenzdruckventils 12 zur Rückleitung 41 dadurch, daß dieses Wegeventil zwei Steuerkanäle 29; 30 besitzt, gleichzeitig die Verbindung zwischen dem Federraum 26 des Differenzdruckventils 13aund der Rückleitung 41 unterbrochen. Dadurch wird über die Drossel 15 der Druckausgleich zwischen beiden Steuerflächen des Differenzdruckventils 13 geschaffen. Durch seine Feder schließt dieses Ventil, der an der Zuleitung 38 in die Wegeventilbatterie 3 eintretende Förderstrom der zweiten Pumpe kann nicht mehr zur Rückleitung 41 strömen. Er beauf-.
  • schlagt über das Rückschlagventil 22 oder die Drossel 44, oder das Oder-Ventil 23, die untere Stelleinheit 18 des Verbindungsventils 16. Da dessen obere Stelleinheit 17 über das Rückschlagventil 25 und den Steuerkanal 30 mit der Rückleitung 41 verbunden' isC wird das Verbindungsventil 16 bei Überwindung der relativ geringen Kraft der Schließfeder 19 geöffnet.
  • Dadurch stehen für die Speisung des am Wegeventil 8 angeschlossenen Hauptverbrauchers beide Pumpenförderströme zar Verfügung. Der Verbraucherzuflußstrom kann in o. a0 Weise von Null bis zum Maximalvert gestellt werden. Die Pumpe wird wiederum nur mit dem Verbraucherzuflußdruck belastet, die anfallende Verlustleistung ist relativ geringe Durch die Verbindung zwischen beiden Zuleitungen 37 38 der Ventil-Batterie 3-und die gegenseitige Beeinflussung derer Differenzdruckventile 12; 13 bei Betätigung nur eines beider Hauptverbraucher lassen sich auch gleichzeitig ein an der Wegeventilbatterie 1 bzw. 2 angeschlossener Verbraucher und der von Wegeventil 8 bzw.
  • 9 gesteuerte Hauptverbraucher unbeeinflußt voneinander von Je einer Pumpe speisen.
  • Werden gleichzeitig die beiden an den Wegeventilen 8; 9 angeschlossenen Hauptv.erbraucher betätigt gleicht sich nach Unterbrechung beider Verbindungen zwischen der oberen Stelleinheit 17 des Verbindungsventils 16 und der Rückleitung 41 über die Drossel 20 der Druck-in der oberen Stelleinheit 17 dem in der unteren Stelleinheit 18 an, die Schließfeder 19 hält.das Verbindungsventil 16 in der sperrenden Schaltstellung. Dadurch ist die Verbindung zwischen beiden Zuleitungen 37; 38 gesperrt, die Geschwindigkeit beider Hauptverbraucher läßt sich mittels der Wegeventile in o. a. Weise von Null bis zum Maximalwert feinfühlig verstellen.

Claims (2)

  1. PatentansprUche
    113 suereinrichtung fUr einen zwei Pumpen besitzenden ydraulischen Antrieb vorzugsweise für Universalbagger, bestehend aus zwei von je einem Pumpenförderstrom gespeisten Ventil-Batterien und einer dritten Ventil-Batterie> die in bekannter Weise den zwei erstgenannten Ventil-Batterien nachgeschaltet ist, die zur Steuerung der beiden Rauptverbraucher Wegeventile enthalten, wobei alle Ventil-Batterien zuleitungsseitig Differenzdruckventile besitzen, gekennzeichnet dadurch, daß jedes der beiden die Hauptverbraucher steuernden Wegeventile (8; 9) zwei Steuerkanäle (-29; 30) enthält, die in Neutralstellung der Wegeventile (8; 9) geöffnet und bei deren Auslenkung unterbrochen sind, wobei jeweils ein Steuerkanal jedes Wegeventils an der einen Seite mit dem Federraum (26) des Differenzdruckventils(12; 13) bzw. mit der Rückleitung (41) verbunden ist und die Steuerkanäle beider Wegeventile (8; 9) an der anderen Seite wechselseitig so aneinander geschlossen sind, daß in der Neutral stellung beider Wegeventile die Federräume (26) beider Differenzdruckventile (12; 13) mit der Rückleitung (41) verbunden sind.
  2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der die Hauptverbraucher steuernden Wegeventile (8; 9) enthaltenen Wegeventilbatterie (3) zwischen beiden Zuleitungen (37; 38) ein hydraulischge stelltes Verbindungsventil (16) angeordnet ist, dessen obere Stelleinheit (17) mit einer Schließfeder (19) ausgerüstet und über je ein Rückschlagventil (24t 25) mit beiden in der Neutralstellung der Wegeventile (8g 9) die Federräume (26) der Differenzdruckventile (12g 13) mit der Rückleitung (41) verbindenden Steuerkanäle (29t 30) verbunden und dessen zweite Stelleinheit (18) über je ein Rückschlagventil (21; 22)> oder eine Drossel (43g 44), oder ein gemeinsames Oder-Ventil (23) beide Zuleitungen (37; 38) angeschlossen ist und beide Stelleinheiten (17; 18) über eine Drossel (20) miteinander verbunden sind.
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