DE2259294A1

DE2259294A1 - Hydraulische steuereinrichtung

Info

Publication number: DE2259294A1
Application number: DE2259294A
Authority: DE
Inventors: Walter Herrmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-12-04
Filing date: 1972-12-04
Publication date: 1974-06-06
Also published as: GB1413766A; FR2209052B1; US3864913A; IT1001973B; JPS4986774A; DE2259294B2; FR2209052A1; DE2259294C3

Description

Η. 12 3S
27.11.1972 My/Gü

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, STUTTGART

Hydraulisehe Steuereinrichtung

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuereinrichtung mit wenigstens einem zum Steuern eines einfachwirkenden Verbrauchers dienenden Wegeventil in Sitzventilbauart, das in einer Neutralstellung eine zu einem Verbraucher führende erste Arbeitsleitung absperrt und in zwei Arbeitsstellungen wahlweise mit einem Zulauf oder einem Rücklauf verbindet sowie eine vom Zulauf über das Wegeventil in den Rücklauf geführte Steuerleitung beeinflußt, die einem Schaltventil zugeordnet ist.

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Es ist eine Steuereinrichtung bekannt, die ein zum Steuern eines einfachwirkenden Verbrauchers dienendes Wegeventil in Sitzventilbauart aufweist und mit einer Schaltventilsteuerung ausgerüstet ist. Ein solches Wegeventil erfüllt hohe Anforderungen an Dichtheit und wird dort eingesetzt, wo die bei Schieberventilen auftretenden Leckölmengen nicht mehr tragbar sind. Derartige Wegeventile haben aber den Nachteil, daß zum Steuern eines doppeltwirkenden Verbrauchers zwei Wegeventile aneinandergeflanscht werden müssen, von denen jedes nur eine einzige Arbeitsleitung steuern kann. Eine solche Doppelanordnung von Wegeventilen in Sitzventilbauart ist an sich bekannt und hat den Nachteil, daß sie aufwendig ist und relativ groß baut. Ferner muß die Betätigungseinrichtung beider Wegeventile aufeinander abgestimmt werden. Eine verlustarme Arbeitsweise ist nicht immer gewährleistet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuereinrichtung mit Schaltventil und mit wenigstens einem Wegeventil in Sitzventilbauart, das zum Steuern eines einfachwirkenden Verbrauchers geeignet ist, möglichst einfach so auszubilden, daß eine doppeltwirkende Funktion erreicht werden kann; ferner soll die Steuereinrichtung eine möglichst verlustarme Arbeitsweise erlauben.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Schaltventil einen ersten, mit dem Zulauf verbundenen Anschluß aufweist sowie einen zweiten Anschluß, der über eine zweite Arbeitsleitung mit dem doppeltwirkend ausgebildeten Verbraucher verbunden ist und das einen dritten mit dem Rücklauf verbundenen Anschluß hat, und daß das Schließglied des Schaltventils unter der Kraft einer Feder eine erste Schaltstellung einnimmt, in der es den ersten Anschluß absperrt und den zweiten Anschluß mit dem dritten Anschluß verbindet sowie eine zweite Schaltstellung besitzt, in welcher das Schließglied den ersten Anschluß mit dem zweiten Anschluß verbindet und den dritten Anschluß absperrt.

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Auf diese Weise kann mit geringem Aufwand und ohne zusätzliche Änderungen am für einfachwirkende Funktion vorgesehenen Wegeventil eine Steuereinrichtung zum Steuern eines doppeltwirkenden Verbrauchers geschaffen werden,, die besonderen Dichtheitsanforderungen gerecht wird. Zudem können serienmäßig hergestellte Elemente für die Steuereinrichtung verwendet werden. Ferner erlaubt die Steuereinrichtung eine verlustarme Arbeitsweise, da in einer Arbeitsrichtung des Verbrauchers die Druckmittelquelle nur bei Bedarf angetrieben wird.

Besonders vorteilhaft^ Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Ein Ausführungsbeispiel'des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der hydraulischen Steuereinrichtung in vereinfachter Darstellung;

Fig. 2 einen Teil einer zweiten Ausführungsform in vereinfachter Darstellung;

Fig. 3 einen Teil einer dritten Ausführungsform in vereinfachter Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt eine Steuereinrichtung 11 zum Steuern eines Neigezylinders 12 und eines Hubzylinders 13 einer nicht näher gezeigten Ladebordwand eines Lastkraftwagens. Die Steuereinrichtung 11 weist einen Ventilblock 14 auf, der aus einer Anschlußplatte 15, einem ersten Wegeventil 16, einem zweiten Wegeventil 17 und einer Endplatte 18 besteht. Die Wegeventile 16, 17 sind untereinander gleich und in Sitzventilbauart ausgebildet, wie es z. B. aus der DT-OS 1 507 164, insbesondere Fig. 6 bekannt ist. Beide Wegeventile 16, 17 sind zueinander parallel zwischen einen Zulauf 19 und einen Rücklauf 21 geschaltet. Jedes Wegeventil 16, 17 weist eine federzentrierte Mittel-

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Stellung 22 auf, in der es einen Verbraucherkanal 23 absperrt. In einer ersten Arbeitsstellung 24 verbindet es Jeweils den Verbracherkanal 23 mit dem Zulauf 19» in einer zweiten Arbeitsstellung 25 mit dem Rücklauf 21. Ferner weist jedes Wegeventil 16, 17 eine mechanische Betätigungseinrichtung 26 auf, der jeweils ein Schaltnocken 27 sowie ein elektrischer Endschalter 28 zugeordnet sind. In der Anschlußplatte 15 ist ein den Zulauf 19 absicherndes Druckbegrenzungsventil 29 angeordnet. Von einem mit dem Zulauf 19 verbundenen Kanal 31 führt eine Steuerleitung 32 über eine Drosselstelle 33 und die Wegeventile 16, 17 in die Endplatte 18 und von dort in den Rücklauf 21.

Der Kanal 31 führt zu einem ersten Anschluß 34- eines Schaltventils 35i dessen zweiter Anschluß 36 mit einem zweiten Arbeitskanal 37 verbunden ist; ein dritter Anschluß 38 hat über einen Kanal 39 mit dem Rücklauf 21 Verbindung. Das Schaltventil 35 weist ein Schließglied 41 auf, das von einer Feder 42 in eine erste Schaltstellung 43 gedrückt wird, in der es den ersten Anschluß 3^ absperrt und den zweiten Anschluß 36 mit dem dritten 38 verbindet. Unter der Wirkung einer an der Drosselstelle 33 entstehenden Druckdifferenz kann das Schließglied 41 eine zweite Schaltstellung 44 einnehmen, in der es den ersten Anschluß 3^ mit dem zweiten Anschluß 36 verbindet und den dritten Anschluß 38 absperrt.

Der Zulauf 19 steht mit einer Pumpe 45 in Verbindung, die von einem Elektromotor 46 angetrieben wird und Druckmittel aus einem Behälter 47 saugen kann. Eine Leitung 48 verbindet den Rücklauf 21 mit dem Behälter 47. Den Verbraucherkanal 23 des Wegeventils 17 verbindet eine erste Arbeitsleitung 49 mit dem der Kolbenstangenseite abgewandten Raum 51 des Neigezylinders 12, den Verbraucherkanal 23 des Wegeventils 16 verbindet eine erste Arbeitsleitung 52 mit dem entsprechenden Raum 53 des Hubzylinders 13· Die kolbenstangenseitigen Räume 5^, 55 der Neige- bzw. Hubzylinder 12 bzw. 13 verbinden eine gemeinsame, zweite Arbeitsleitung 56 mit dem zweiten Arbeitskanal 37·

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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt, wobei davon ausgegangen wird, daß die Ladebordwand am Lastkraftwagen angehoben und eingeklappt sei:

Zum Ausklappen der Ladebordwand wird der Steuerschieber des Wegeventils 17 in die zweite Arbeitsstellung 25 gebracht. Der Endschalter 28 wird dabei noch nicht betätigt, somit ist auch der Elektromotor 46 und damit die Pumpe 45 außer Betrieb. Da somit über die Steuerleitung 32 kein Druckmittel fließt, nimmt das Schließglied 41 infolge der Kraft der Feder 42 seine erste Schaltstellung 43 ein; damit ist der Baum 54 des NeigeZylinders 12 über die zweite Arbeitsleitung 56? das Schaltventil 35 und den Kanal 39 zum Rücklauf 21 verbunden. Die Ladebordwand kann somit infolge ihres Eigengewichts ausklappen und dabei Druckmittel aus dem Raum 51 über die erste Arbeitsleitung 49 und das Wegeventil 17 in den Rücklauf 21 drücken. Gleichzeitig wird Druckmittel aus dem Behälter 47 über das Schaltventil 35 in den Raum 54 gesaugt.

Sollte nun der Lastkraftwagen auf einer schrägen Ebene so stehen, daß das Eigengewicht der Ladebordwand dem Ausklappen entgegenwirkt, so bleibt der Kolben des Neigezylinders 12 in seiner Lage, obwohl sich der. Steuerschieber des Wegeventils 17 in seiner zweiten Arbeitsstellung 25 befindet. Der Schaltnocken 27 am Steuerschieber des Wegeventils 17 ist vorteilhaft so ausgebildet, daß er erst verzögert den Endschalter 28 betätigt, d. h. zuerst wird versucht, die Ladebordwand durch ihr Eigengewicht in der zweiten Arbeitsstellung 25 auszuklappen; gelingt dies nicht, so wird der Steuerschieber des Wegeventils 17 ganz in seine Endstellung bewegt und der Motor 46 mit Hilfe des Endschalters 28 eingeschaltet. Nun fördert die Pumpe 45 Druckmittel in den Zulauf 19, in dem der Druck vom Druckbegrenzungsventil 29 begrenzt wird. Ein kleiner Teilstrom fließt dazu parallel über die Steuerleitung 32 in den Rücklauf 21, da die Steuerleitung 32 in der Mittelstellung 22 des ersten Wegeven—

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tils 16 und in der zweiten Arbeitsstellung 25 des zweiten Wegeventils 17 nicht unterbrochen ist. Die an der Drosselstelle 33 sich bildende Druckdifferenz drückt das Schließglied 41 in seine zweite Schaltstellung 44. Somit kann Druckmittel vom Zulauf 19 über den Kanal 311 das Schaltventil 35 und die zweite Arbeitsleitung 56 in den Raum 54 des Neigezylinders 54 strömen und die Ladebordwand zwangsweise ausklappen. Den zur Verfügung stehenden Druck bestimmt dabei das Druckbegrenzungsventil 29·

Zum Einklappen der Ladebordwand wird der Steuerschieber des Wegeventils 17 in seine erste Arbeitsstellung 24 gebracht. Dabei schaltet der Nocken 27 sofort den Elektromotor 46 ein. Die Pumpe 45 fördert Druckmittel über den Zulauf 19* das Wegeventil und die erste Arbeitsleitung 49 in den Raum 51 des Neigezylinders 12. In der ersten Arbeitsstellung 24 ist die Steuerleitung 32 unterbrochen; das Schaltventil 41 nimmt infolgedessen seine erste Schaltstellung 43 ein. Somit kann Druckmittel aus dem Raum 54 des Neigezylinders 12 ungedrosselt über die zweite Arbeitsleitung 56, das Schaltventil 41 und den Kanal 39 in den Rücklauf 21 strömen.

In entsprechender Weise wie der Neigezylinder 12 kann der Hubzylinder 13 mit Hilfe des ersten Wegeventils 16 gesteuert werden. Das Wegeventil 16 weist zum Heben eine erste Arbeitsstellung 24 und zum Senken eine zweite Arbeitsstellung 25 auf. Beim Heben wird die Pumpe 45 immer sofort über den Endschalter 28 eingeschaltet. Das Senken geschieht fast immer infolge Eigengewicht der Ladebordwand bei ausgeschalteter Pumpe 45; aber auch hier kann zusätzlich die Pumpe 45 eingeschaltet werden und ist der Hubzylinder 13 doppeltwirkend ausgebildet, damit die Ladebordwand fest, z. B. an eine Laderampe gedrückt werden kann.

Darüberhinaus kann infolge der Parallelschaltung beider Zylinder, z. B. der Hubzylinder 13 die Ladebordwand heben, während gleichzeitig der Neigezylinder 12 die Ladebordwand einklappt. Ferner kann die Ladebordwand auch gesenkt und gleichzeitig ausgeklappt werden.

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Fig. 2 zeigt als Teil einer zweiten Ausführungsform eine End-' platte 60, die sich von der Anschlußplatte 15 nach Fig. 1 wie folgt unterscheidet, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind: Zwischen dem zweiten Arbeitskanal 37 und dem Kanal 39 ist eine Verbindung 61 vorgesehen, in die den Druck beeinflussende Steuermittel 62 geschaltet sind. Diese Steuermittel 62 sind hier als ein einstellbares Druckbegrenzungsventil 63 ausgebildet, könnten aber auch als eine Verstelldrossel ausgeführt sein.

Die Wirkungsweise einer Steuereinrichtung mit der Anschlußplatte 60 unterscheidet sich von derjenigen, nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß die kolbenstangenseitigen Räume 5^ und des Neige- bzw. Hubzylinders 12 bzw. 13 mit einem Druck beaufschlagbar sind, der durch das Druckbegrenzungsventil 63 bestimmt wird. Da zum Ausklappen und Senken der Ladebordwand ein wesentlich niedrigerer Druck ausreicht als zum Heben und Einklappen der Ladebordwand, kann das Druckbegrenzungsventil 63 auf einen entsprechend niedrigen Wert eingestellt werden. Der Energiebedarf kann somit klein gehalten werden.

Das den Durchfluß beeinflussende Steuermittel 62 kann auch als eine nicht näher gezeichnete Verstelldrossel ausgebildet sein, wenn die dabei entstehenden viskositäts- und mengenabhängigen Druckschwankungen tragbar sind. Die Steuereinrichtung nach Fig. eignet sich vor allem wegen ihrer verlustarmen Arbeitsweise unter anderem infolge zweier verschiedener Arbeitsdrücke besonders gut zur Verwendung bei Kraftfahrzeugen zur Steuerung einer Ladebordwand.

Fig. 3 zeigt als Teil einer dritten Ausführungsform eine Anschlußplatte 70, die sich von der Anschlußplatte 60 nach Fig. wie folgt unterscheidet, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind:

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Zwischen die Kanäle 31» 37 und 39 ist ein Schaltventil 71 geschaltet, das zusätzlich zu der üblichen ersten Schaltstellung 4-3 und der zweiten Schaltet ellung 44 eine dazwischenliegende dritte Schaltstellung 72 aufweist. In der dritten Schaltstellung 72 ist der erste Anschluß 34 mit dem dritten Anschluß 38 verbunden und der zweite Anschluß 36 abgesperrt. Außerdem weist das Schaltventil 71 eine Handbetätigungseinrichtung 73 mit Schaltnocken 74 und zugeordnetem Endschalter 75 auf, der mit dem Elektromotor 46 Wirkverbindung hat. Die den Durchfluß steuernden Steuermittel 62 in der Verbindung 61 sind hier als Verstelldrossel 76 ausgebildet.

Die Wirkungsweise einer Steuereinrichtung mit der Anschlußplatte 70 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 2 vor allem dadurch, daß in Mittelstellung 22 der Wegeventile 16, 17 ein sogenannter Neutralumlauf möglich ist, d. h. die Pumpe 45 fördert den größten Teil des Druckmittels über den Zulauf 19» das Schaltventil 71 und den Kanal 39 ungedrosselt in den Rücklauf 21. Ein kleiner Steuerstrom über die Steuerleitung 32 hält dabei das Schaltventil 71 in seiner dritten Stellung 72. Beim Senken oder Ausklappen der Ladebordwand unter Druck wird mit der Handbetätigungseinrichtung 73 das Schaltventil 71 in seine zweite Schaltstellung 44 gebracht und gleichzeitig über den Endschalter 75 die. Pumpe 45 eingeschaltet.

Diese Ausführungsform nach Fig. 3 eignet sich weniger für die Steuerung einer Ladebordwand, sondern vor allem für solche Fälle, bei denen eine ständig laufende Pumpe vorhanden und damit ein Neutralumlauf zweckmäßig ist.

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Claims

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Ansprüche

M.) Hydraulische Steuereinrichtung mit wenigstens einem zum Steuern eines einfachwirkenden Verbrauchers dienenden Wegeventil in Sitzventilbauart, das in einer Heutralstellung eine zu einem Verbraucher führende erste Arbeitsleitung absperrt und in zwei Arbeitsstellungen wahlweise mit einem Zulauf oder einem Rücklauf verbindet sowie eine vom Zulauf über das Wegeventil in den Rücklauf geführte Steuerleitung beeinflußt, die einem Schaltventil zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (35; 71) einen ersten,, mit dem Zulauf (19) verbundenen Anschluß (34-) aufweist sowie einen zweiten Anschluß (36)? der über eine zweite Arbeitsleitung (56) mit dem doppeltwirkend ausgebildeten Verbraucher (12) verbunden ist und das einen dritten mit dem Rücklauf (21) verbundenen Anschluß (38) hat, und daß das Schließglied (4-1) des Schaltventils (35; 71) unter der Kraft einer Feder (.4-2) eine erste Schalt stellung (4-3) einnimmt, in der es den ersten Anschluß (34·) absperrt und den zweiten Anschluß (36) mit dem dritten Anschluß (38) verbindet sowie eine zweite Schaltstellung (44) besitzt, in welcher das Schließglied (41) den ersten Anschluß (34) mit dem zweiten Anschluß (36) verbindet und den dritten Anschluß (38) absperrt.

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2. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zweiten Arbeitskanal (37) und den Rücklauf (21) eine zur Verbindung über das Schaltventil (35; 71) parallele Verbindung (61) vorgesehen ist, in die den Druck beeinflussende Steuermittel (62) geschaltet sind.
3. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel als Verstelldrossel (76) ausgebildet sind.
4. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel als Druckbegrenzungsventil (63) ausgebildet sind.
5. Hydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Zulauf (19) absicherndes, Druckbegrenzungsventil (29) angeordnet ist.
6. Hydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerleitung (32) eine Drosselstelle (33) geschaltet ist und das Schließglied (41) des Schaltventils (35; 71) in Richtung der Kraft der Feder (42) vom Druck hinter der Drosselstelle (33) und entgegen der Kraft der Feder (42) vom Druck vor der Drosselstelle (33) beaufschlagt ist.

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7. Hydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied des Schaltventils (71) eine zwischen der ersten und zweiten Schaltstellung (43, 44) liegende dritte Schaltstellung (72) aufweist, in der es den ersten Anschluß (34) mit dem dritten Anschluß (38) verbindet und den zweiten Anschluß (36) absperrt.
8. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet, daß dem Schließglied "des Schaltventils (7Ό eine Betätigungseinrichtung (73) mit Endschalter (75) zugeordnet ist, der mit einem die Druckmittelquelle (.45) antrei benden Elektromotor (46) in Wirkverbindung steht.
9· Hydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 * bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Wegeventile (16, 17) für einfachwirkende Verbraucher und' in Sitzventilbauart angeordnet sind, und daß die zweiten Arbeitsleitungen beider Verbraucher (12, 13) mit dem zweiten Anschluß (36) des Schaltventils (355 71) verbunden sind.
10. Hydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (16, 17) ' eine Betätigungseinrichtung (26) sowie einen Endschalter" (28) aufweist, der die Einschaltdauer des die Pumpe .(45) antreibenden Elektromotors (46) bestimmt.

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11. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Verwendung der Steuereinrichtung zur Steuerung einer Ladebordwand eines Fahrzeugs. /

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