DE2261626A1

DE2261626A1 - Ventil-anordnung fuer eine hydrauliksteuerung

Info

Publication number: DE2261626A1
Application number: DE19722261626
Authority: DE
Inventors: Donald Louis Bianchetta; Kenneth Ralph Lohbauer
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1972-12-13
Publication date: 1973-06-14
Also published as: JPS4865382A; FR2163536B1; JPS55134505U; US3759292A; DE2261626C2; GB1413689A; FR2163536A1; SE390199B; BE792618A; CA976839A

Description

Hamburg, den 12 ₀ Dezember 1972 130772

Priorität: 13. Dezember 1971» USA., Pat.AnnuNr. 207028

Anmelder: :

Caterpillar Tractor Go.
Peoria, 111., U.S.Ao

Ventil-Anordnung für eine Hydraulik-Steuerung

Die Erfindung bezieht sich auf Ventile und insbesondere auf eine Mehrzahl von zusammenarbeitenden Verteilerventilen»

Tieflöffelbagger und ähnliehe hydraulische Grabvorrichtun-7 gen haben wegen ihrer Anpassungsfähigkeit in den letzten Jahren weite Verbreitung gefundene Sie können z.B_e als Lader, Grabenzieher und als kleine Kräne eingesetzt werden_β

Bin Nachteil derartiger Maschinen besteht jedoch darin, daß sie nicht mit größter Wirksamkeit die maximale Leistungseingabe in die Maschine ausnutzen können. Die Hydrauliksysterne derartiger bekannter Einrichtungen verwenden z*B. ein Paar Pumpen zur Versorgung der Betätigungskreise für eine Mehrzahl von Motoren. Die Motoren haben gewöhnlich

309024/0433

getrennte Kreise, so daß zwei oder drei Motoren von einer Pumpe und zwei oder drei von der anderen bedient werden. Daa gewährleistet, daß jeweils zur Zeit ein Motor von einer Pumpe bedient werden kann. Falls jedoch die Abgabeleistung von einer Pumpe nicht ausgenutzt wird, geht sie verloren. Auch sind Pumpen kostspielig, und jede Pumpe trägt beträcht-

lieh zu dem Gesamtpreis der Maschine bei.

Es sind bereits Anordnungen bekannt, um die Druckflüssigkeit von zwei Pumpen zur Betätigung eines oder mehrerer Motoren zusammenzufassen, jedoch haben sich die bekannten Einrichtungen als unbefriedigend erwiesen. Einige bekannte Einrichtungen machen eine vollständige Ableitung der Druckflüssigkeit aus dem einen System in das andere mit dem Ergebnis erforderlich, daß das eine System funktionsunfähig wird.

Bekante Beispiele zur Kombinierung der Druckflüssigkeit aus zwei Pumpen sind beschrieben in den US-Patenten 2 767 vom 23. Oktober 1956 und 2 322 740 vom 22, Juni 1943.

Andere bekannte Einrichtungen sehen eine Parallelverbindung aller Motoren stromabwärts von den Raupenfahrmotoren vor. Der Fahrer verliert dadurch die Möglichkeit zu einer wirksamen Steuerung, da dadurch die unter schwerer Last stehenden Motoren abgewürgt und die leicht belasteten Motoren durchdrehen können·

Weiter ist es bekannt, die Pumpen hinter den Raupenantriebsmotoren zu kombinieren, wobei die übrigen Motoren in Reihe ·

309824/0433 ₅

226162b

verbunden sind. Das führt zu einem System, in dem für stromabwärtige Motoren kein Strömungsmittel verfügbar ist, wenn der erste Motor in der Reine betätigt wird« Das heißt, daß mit dem System nur die stromauf zunächst liegende Anforderung befriedigt werden kann.

Die Erfindung bezweckt deshalb hauptsächlich, eine Steuerventilanordnung für ein Hydrauliksystem zu schaffen, das die vorstehenden Nachteile des Standes der Technik vermeidet·

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Steuerventilanordnung, die so arbeitet, daß sie eine Mehrzahl von Strömungsmittelquellen zur getrennten Betätigung einer Mehrzahl von Strömungsmittelmotoren getrennt hält und selbsttätig den Zustrom aus einer Mehrzahl von Quellen zur Betätigung ausgewählter Motoren kombinierte

Ferner wird nach der Erfindung eine hydraulische Steuerungsventilanordnung geschaffen, welche die Abgabeleistung mehrerer Strömungsmittelpumpen kombiniert, um ein oder mehrere Geräte mit der kombinierten Abgabeleistung der Pumpen zu versorgen*

Nach der Erfindung wird ein Ventilsystem geschaffen, daß die arbeitsmäßigen Vorzüge eines in Reihe verbundenen Systems und die Kombinationsvorteile eines Parallelsystems bietete

Eine erfindungsgemäße Ventilanordnung weist eine Mehrzahl von Verteilerventilen zur Betätigung einer Mehrzahl von ,. Hydraulikmotoren auf und ist mit einer Mehrzahl von Einlassen

- 4 309824/0433

für eine Mehrzahl von Strömungsmittelquellen au~sgeT>iixlet~ Die Verteiler können so miteinander verbunden werden_f daß die Geräte entweder von getrennten Quellen aus betätigt oder die Quellen zur wahlweisen Betätigung bestimmter Geräte kombiniert werden können.

Bin Hauptvortedl des erfindungsgemäßen Systems liegt darin, daß eine Mehrzahl von Quellen unabhängig voneinander oder wahlweise kombiniert benutzt werden kann·

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sioh aus den Ansprüchen sowie aus a der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen die Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt ist. Es zeigen»

Pig. 1 eine schematische Darstellung einer für einen Hydraulikbagger oder dergl, vorgesehenen Steuerung, die eine erfindungsgemäße Ventilanordnung enthält,

Fig. 2-4 vereinfachte Schnittdarstellungen von Ausführungsformen der Erfindung,

Pig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4_f

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 4 und

Fig. 7 eine Vereinfachte Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Steuerungsanordnung für einen Hydraulikbagger dargestellt, der mit Eigenantrieb versehen ist und bei welchem alle Vorgänge mit Hilfe von hydraulischer Energie ausgeführt werden. Die Energie für das Hydrauliksystem wird

309824/0433 " ⁵ "

■ - 5 -

durch zwei gleiche, mit veränderlicher Verdrängung arbeitende Pumpen 10 und 12, eine kleinere Pumpe 14 und eine Hilfspumpe 16 geliefert, die alle Hydraulikflüssigkeit aus einem Sumpf oder Behälter 18 ziehen und durch eine nicht dargestellte Maschine oder einen Motor angetrieben werden,, Als Pumpe 14 kann je nach den Erfordernissen der Einrichtung eine mit fester oder veränderlicher Verdrängung arbeitende Pumpe vorgesehen sein. Die Hauptpumpen 10 und 12 mit veränderlicher Verdrängung sind durch einen 'Regler 20 miteinander verbunden, der auf die Anforderungen des. Sy-•stems anspricht, um die. Pumpen 10 und 12 so zu regulieren, daß sie den günstigsten Druck und/oder Druckflüssigkeitsmenge abgeben, wie das System es .erfordert. Der Regler 20 und die neuartige Ventilanordnung wirken zusammen, um ein System mit größter Leistungsfähigkeit zu schaffen. Gewöhnlich versorgen die- zwei Hauptpumpen 10 und 12 jeweils eine Hälfte der Arbeitskomponenten des Baggers₀ Zur Förderung der Sicherheit ist jedoch für die bevorzugte Ausführungs— form ein getrennter Plattformschwenkkreis vorgesehen, wie noch erläutert wird. Weiter ermöglicht das Ventilsystem , den Flüssigkeitszustrom aus den Pumpen 10 und 12 für die Ausführung ausgewählter Arbeitsgänge bestimmter Komponenten mit einer größeren Geschwindigkeit zu kombinieren»

Der Regler oder die Leistungsbegrenzungsvorrichtung 20 ermöglicht, daß die Maschinenausgangsleistung auf die Pumpen entsprechend den Erfordernissen jeder Pumpe verteilt wirdο Obwohl beide Pumpen 10 und 12 die gleiche Druckölrnenge abgeben können, schwankt der Arbeitsdruck der Pumpen entsprechend dem Arbeitsgang, den der Bagger ausführt.

309824/0433

Daher kann die verfügbare Leistung des Pumpenantriebs ungleichmäßig auf die verschiedenen Maschinenelemente gemäß der zu der Zeit benötigten Leistung verteilt werden·

Die Pumpe 10 liefert Druckmittel über eine Leitung 22 an eine Gruppe von Yerteilerventilen, welche die Verteilerschieber 24, 26 und 28 aufweisen, die so angeschlossen sind, daß sie Drucköl dem Raupenfahrmotor 30 bzw. einem Baggergefäßmotor 32 bzw. den Baumotoren 34 zuführen. Die Pumpe liefert Strömungsmittel über die Leitung 36 an eine Gruppe von Ventilen, welche die Verteilerventile 40 und 42 und ein Überkreuzungsventil 44 enthält, die so angeschlossen sind, daß sie Drucköl an einen Raupenantriebsmotor 48 und einen Auslegermotor 50 liefern.

Die Pumpe 14 gibt Drucköl an einen Verteiler 38 zur Betätigung eines Schwenkmotors 46 ab. Dieses Drucköl kann_t falls es nicht benutzt wird, entweder, wie dargestellt, in die Ableitung gehen, oder kann dafür verfügbar gemacht werden, daß es stromabwärts mit Drucköl aus der Pumpe 12 zur Betätigung anderer Geräte kombiniert wird.

Die Hilfspumpe 16 liefert Drucköl zur Vorsteuerung der Hauptsteuerventile und auch zur Betätigung der Bremsen der Raupenantriebsmotoren und des Schwenkmotors.

Eine vereinfachte Darstellung einer Ventilanordnung ist in Fig. 2 veranschaulicht, wobei alle Kanäle und Elemente um eine Achse in dieselbe Ebene gedreht sind, um das Verständnis zu erleichtern. Die Ventilanordnung weist ein Ge-

30982A/0A33 -⁷ -

häuse 52 mit einer Mehrzahl von Bohrungen 54» 56, 58 und auf, in denen gleitfähig die Steuersohieber 38, 40, 42 und ein Überkreuzungsschieber 44 angeordnet sind· Die Achsen der Schieber werden durch eine gemeinsame Ebene geschnitten, und die Bohrungen werden durch einen Durchgangskanal 62 und zwei Zweige 64 und 66 eines Mederdruck-Ableitungskanals geschnitten oder gekreuzte Ferner sind mehrere Einlaßkanäle vorgesehen, nämlich ein erster Kanal 68 zur Zuleitung von Drucköl zum ersten Schieber 38, ein zweiter Einlaßkanal 70 zur Zuleitung von Drucköl zum Schieber 40 und ein dritter Einlaßkanal 72 zur Zuleitung von Drucköl zu den Steuerschiebern der Ventilanordnung, Jeder der Ventilschieber ist

doppelt wirkend ausgebildet, d.h., daß er so betätigt werden kann, daß er Strömungsmittel an einen doppelt wirkenden oder umkehrbaren Hydraulikmotor abgeben kann. Die Einlasse 68 und 70 können von getrennten Druckölquellen oder von einer einzigen Quelle versorgt werden, wobei dann eine Strömungsteilervorrichtung benutzt wird. Die drei Schieber 38, 40 und 42 sind auch mit offener Mitte ausgebildet, wobei die Mitte den Kanal 62 derart kreuzt, daß das im ersten Ventil der Reihe nicht benutzte Strömungsmittel über die Mitte durch den Kanal 62 fließt und für den stromabwärtigen Schieber verfügbar gemacht wird, usw. in der Reihe_β

Der Durchgangskanal weist eine Reihe von J-förmigen Abschnitten 74, 76, 78 und 80 auf, die sich an den Bohrungen überlappen und dadurch verbunden sind«,

Wenn die Verteilerschieber in der in lig. 2 dargestellten

30982 A/OA 3.3

neutralen Stellung sind, fließt z.B. Drucköl, das am Einlaß 68 in die Ventilanordnung eintritt, über den Schieber 38 in den Kanalabschnitt 74, wo es mit Flüssigkeit aus dem Einlaß 70 sich vereinig, um über den Schieber 40 weiter in den Abschnitt 76 und über den Schieber 42 in den Abschnitt 78 und dann weiter über den Schieber 44 und aus dem Ventilgehäuse durch die Ableitung 80 zu fließen· Bei dem in Fig. dargestellten System fließt die Flüssigkeit über eine Leitung 82 zum Einlaß der Ventilanordnung, welche die Verteilerventile 26 und 28 enthält, und wird dort mit dem Zufluß aus der Pumpe 10 kombiniert. Die in das Ventilgehäuse 52 über den Einlaß 72 eintretende Flüssigkeit ist im Beispiel der Fig. 1 Flüssigkeit aus der Pumpe 10, die durch die offenen Mitten der Ventilgruppe auf der rechten Seite der Fig. 1 hindurchgeflossen ist. Diese Flüssigkeit geht nach Austritt aus dieser Ventilgruppe über eine Leitung 84 zum Einlaß 72. Wenn das Ventilsystem der Fig. 2 in seiner neutralen Stellung ist, fließt die beim Einlaß 72 eintretende Flüssigkeit über die Bohrung 60 und dem Ventilschaft 44 in einen Kanal 86 und dann in den Zweig 66 des Ableitungskanals, so daß sie aus dem Ableitungsausgang 88 zur Rückführung in den Sumpf austritt.

Falls der Ventilschieber 38 nach links bewegt wird, so daß die Absätze 90 und 92 den Fluß des Drucköls vom Einlaß 68 in den Kanal 74 sperren, öffnet der Flüssigkeitsdruck das Rückschlagventil 94 und ermöglicht dem Drucköl, in den Zweigkanal 96 zu fließen. Durch den Einschnitt 100, der zwischen den Absätzen 92 und 102 am Ventilschieber 38 aus-

309824/0433 " ⁹ "

gebildet ist, wird dann eine Verbindung zwischen dem Kanal · 96 und einer Hoehdruckmotoröffnung 98 hergestellt· Gleichzeitig stellt der Einschnitt 104, der am Schieber 98 zwischen den Absätzen 106 und 108 vorgesehen ist, eine Verbindung zwischen einer weiteren Hochdruckmotoröffnung 110 und dem Zweig 64 der Auslaßleitung her·

Wenn daher Hochdruckflüssigkeit der einen Seite eines umkehrbaren Motors zugeführt wird, wird die Flüssigkeit von der anderen Seite des Motors abgeleitet· In gleicher Weise wird durch eine Bewegung des Schiebers 38 nach rechts der vorstehend geschilderte Strömungsvorgang umgekehrt und daher auch die Wirkung des Motors·

Beide Seiten des Motorkreises werden gegen übermäßigen Druck geschützt durch ein Hochdruckentlastungsventil 112 zwischen der Motoröffnung 110 und dem Ableitungskanal 64 und einem Hochdruckentlastungsventil 114 zwischen der Hoch- druckmotoröffnung 98 und der Ableitung 66. In gleicher Weise ist jede Seite des Motors gegen Hohlsog durch ein Antikavitationsventil 11.5 zwischen der Motorpffnung 110 und dem Ableitungskanal 64 und ein Antikavitationsventil 118 zwischen Motoröffnung 98 und Ableitungskanal 66 geschützt· Diese Ventile arbeiten in der üblichen Weise unabhängig vom Ventilschieber 38. hierin übermäßiger Druck in der Motoröffnung 110. herrscht, öffnet das Ventil 112 und entlastet den Druck zum Ablaßkanal 64· Wenn umgekehrt der Druck im Hochdruckmotorkanal 110 unter dem im Niederdruckableitungskanal 64 abfällt, z.B. wenn der Motor über-

- 10 309824/0433 .

mäßig beschleunigt oder der Beaufschlagung voreilt, öffnet das Antikavitationsventil 116 und ermöglicht, das Drucköl vom Ableitungskanal 64 in den Motorkanal 110 einfließt und das in diesem Kanal mittels der Pumpe eingespeiste Drucköl ergänzt«

Die Strömungsmittelkanalanordnung für den Schieber 40 gleicht der für den Schieber 38. Das Drucköl, das im Durchgangskanal gesperrt wird, fließt über ein Rückschlagventil 119 in den sich verzweigenden Versorgungskanal 120, von dem aus mittels der Einschnitte 124» 126, die im Schieber 40 ausgebildet sind, eine Verbindung mit der Hochdruckmotoröffnung 121 oder 122 hergestellt werden kann· Ein Paar Hochdruckentlastungsventile 128, 130 sind zwischen den Hochdruckmotoröffnungen

121 und 122 und den entsprechenden Zweigen 66 und 64 der Ableitung vorgesehen. Ein Paar Antikavitationsventile 132 und 134 sind ebenfalls zwischen den Motoröffnungen 121 und

122 und den entsprechenden Zweigen 66 und 64 der Ableitung vorgesehen·

In der dargestellten Ausführungsform steuert der Schieber 40 den Fluß des Drucköls zu den Raupenmotoren und zurück. Zu diesem Zweok sind zwei Verzögerungs- oder eine Überbeschleunigung verhindernde Ventile 136 und 138 vorgesehen, die den Fluß des aus den Motoren ausgestoßenen Drucköls so verzögern, daß die Motoren am Überdrehen oder Vereilen gehindert werden, damit die Steuerungsfähigkeit des Fahrzeuge nicht verlorengeht· Diese Ventile enthalten Schieber

- 11 - ' 309824/0433

140 "bzw. 142, die gleitfähig in Bohrungen 144 bzw. I46 angeordnet und duroh Federn 148 bzw·' 150 auf eine solche Stellung vorgespannt sind, daß sie eine Verbindung über einen Kanal 152 bzw. 154 und einen Einschnitt 156 bzw. 158 mit dem Ableitungskanal 66 bzw. 64 ermöglichen. Die Kanäle 159 und 160 bilden eine Verbindung zwischen den Motoröffnungen 121, 122 und den Kammern 161, 162 an den Enden der Schieber 140, 142» Falls z.B. Drucköl aus der Motoröffnung 121 zum Kanal 66 über den Kanal 152 und den Einschnitt 156 abfließt, wird der in der Öffnung 121 sich aufbauende Druck, der vom Voreilen des Motors herrührt, z.B. wenn das Fahrzeug einen Abhang hinunterfährt^ über den Kanal 159 in die Kamifler 161 und auf das Ende des Schiebers I40 übertragen, wodurch der Schieber I40 zur Bewegung nach rechts und damit zur Drosselung des Abflusses über den Einschnitt 156 gezwungen wird. Wenn der Druck auf eine annehmbare Höhe zurückfällt, zwingt die Feder 148 den Schieber 140 nach links zurück und sorgt für eine voll geöffnete Verbindung zwischen den Kanälen 152 und 66. Der Schieber I40 arbeitet daher selbsttätig aufgrund des Überdrehens eines Motors, der an dem Kanal 121 angeschlossen ist, und bildet daher eine automatische Verzögerung für den Motor selbst. Der Schieber arbeitet in gleicher Weise zur Steuerung des Durchflusses von Drucköl durch die Motoröffnung 122,

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß der Schieber 38 einen entsprechenden Motor aus einer Druckölquelle"durch den Einlaß 68 versorgt, während gleichzeitig Drucköl, das durch den Einlaß 70 fließt, mittels des Schiebers 40 zur.

3 0 9824/0433 - 12 -

Betätigung eines Motors, der an die öffnungen 121 und 122 angesohloseen ist, abgeleitet werden kann, und zwar vollständig unabhängig von der Flüssigkeitsversorgung über den Einlaß 68· Wenn der Steuerschieber 38 in seine neutrale Stellung zurückgeführt wird, fließt dann die dem Einlaß 68 zugeführte Flüssigkeit in den Kanal 74 und wird zusammen mit der Flüssigkeit aua dem Einlaß 70 verfügbar, um mittels des Schiebers 40 zur Steuerung des an die öffnungen 121 und 122 angeschlossenen Motors weitergeführt zu werden. Demnach kann der erste Sohieber 38 zur Steuerung des DruckölZuflusses von der ersten Einlaßöffnung 68 betätigt werden, während gleichzeitig der Schieber 40 zur Steuerung des Zuflusses von Drucköl vom Einlaß 70 unabhängig vom Einlaß 68 benutzt wird und zusätzlich die Steuerung des kombinierten Zuflusses aus den Einlassen 68 und 70 bewirkt·

Der Steuerschieber oder -verteiler 42 weist e Einlaß- und Steuerkanäle auf, die in gleicher Weise wie bei den oben besprochenen Steuerschiebern angeordnet sind. Eine Bewegung des Schiebers 42 in der einen oder anderen Richtung sperrt den Durchfluß der Flüssigkeit aus dem Kanal 76 in den Kanal 78 und leitet das Drucköl über das Rückschlagventil 164 in den Zweigkanal 166, von wo es über den Einschnitt 168 bzw. 170 zu der Motoröffnung 172 bzw« 174 gelangen kann. Ein Paar Hochdruckentlastungsventxle 176, 178 ermöglichen eine Verbindung zwischen den Motoröffnungen 172 und 174 mit den Ableitungskanälen 64 und 66 im Fall des Auftretens eines Überdruckes. Zwei Antikavitationsventile 180 und 182 ermöglichen eine Verbindung zwischen den Ableitungskanälen und

309824/0433 -13-

den Motoröffnungen in dem Fall, daß ein Druckabfall in der Motorleitung auftritt, der möglicherweise zu einem Hohlsog führen kann.

Ein Überkreuzungsschieber 44 ist so angeschlossen und gekuppelt, daß er sich mit dem Steuerschieber 42 bewegt und die Kombination des Drucköls aus dem Einlaß 72 mit demjenigen aus dem Kanal 76 erleichtert, wobei die kombinierten Druokölflüsse mittels des Schiebers 42 einem an die Öffnungen 172 und 174*iangeschlossenen Motor zugeführt werden» Die Bewegung des Schiebers 42 veranlasst daher, daß der Schieber 44 sich in derselben Richtung bewegt* Damit wird der Durchfluß von Flüssigkeit aus dem Einlaß 72 zum Kanal 86 gesperrt und verursacht, daß das Rückschlagventil 184 öffnet und einen Durchfluß in den Kanal 166 ermöglicht. Dort fließt das Drucköl mit Flüssigkeit aus dem Kanal 76 zur Betätigung von Motoren, die durch den Schieber 42 gesteuert werden, zusammen«, Der Schieber 42 bewirkt demnach in Verbindung mit dem Schieber 44, daß ein Druckölstrom aus dem ersten Einlaß 68, dem zweiten Einlaß 70 und einem dritten Einlaß 72 zur Betätigung eines ausgewählten Motors kombiniert werden» Die Ventilschieber 42 und 44 können auch Drucköl aus einer Quelle 72 zur Betätigung eines Motors zuführen, während gleichzeitig die Ventile ~40 und 38 zur Steuerung ihrer zugehörigen Motoren, betätigt werden. Der über den Ventilschieber 42 betätigte Motor kann demnach mit Drucköl aus einer Anzahl von Quellen entweder unabhängig oder kombiniert betätigt werden· Die erfindungsgemäße Ventil-

-U-309824/0433

anordnung gestattet aufgrund dieser Möglichkeit des Zusammenwirkens bei Hydraulik-Baggern oder ähnlichen Einrichtungen einen äußerst anpassungsfähigen Einsatz einer Mehrzahl von Hydraulikgeräten.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 stimmt mit der nach Pig. 2 mit der Ausnahme überein, daß die Ventilschieber 42 und 44 der Pig. 2 durch die Schieber oder Spindeln 188 und 190 ersetzt worden sind· Der Schieber 188 hat eine vollständig offene Mitte, und die Funktion der Sperrung des Durchgangskanals wird durch den mittleren Absatz 192 des Schiebers 190 anstelle des bei der Ausführungsform nach Fig. 2 auf dem Schieber 42 vorgesehenen Absatzes ausgeübt» Diese Anordnung hat den Vorzug, daß die Schieberfunktionen derart verteilt werden, daß der Überkreuzungsschieber 190 zusätzliche Funktionen gegenüber der ersten Ausführungsform übernimmt .

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch ein tatsächliches Ventilgehäuse und veranschaulicht unter anderem, daß jedes der Ventilelemente oder Verteilerschieber durch eine Druckfederanordnung in seiner Stellung gehalten wird. Am Schieber 38 ZeB. ist eine Druckfeder 193 zwischen Scheiben 194 und 196 angeordnet, die gleitfähig auf dem Schieber 38 sitzen und gegen am Schieber ausgebildete Schultern stoßen, um den Schieber in seiner mittleren Stellung zu halten. Die Scheibe 196 ist gegen eine Kappe 198 und die Scheibe 194 gegen eine im Gehäuse ausgebildete Schulter vorgespannt, um die neutrale Stellung des Schiebers mit Bezug auf das Gehäuse 52

30982W0433 -15-

.■- 15 - '

aufrecht zu erhalten» Der Schieber oder Verteiler 40 ist in ähnlicher Weise mit einer Feder 200 versehen» um ihn in seiner neutralen Stellung zu halten· Zusätzlich ist an jedem Ende des Schiebers 40 eine Kammer 202 bzw. 204 ausgebildet, in die Druekb'l mittels einer Leitung 206 bzw. zur Vorsteuerung des Ventils eingeführt werden kann. Die Schieber 188 und 190 sind durch ein-Kupplungsglied 210 zusammengekoppelt, so daß sie sioh zusammen bewegen«. An ihrem einen Ende jeweils ist eine leder 212 bzw. 214 wie beim Schieber 38 zur Aufrechterhaltung der Mittelstellung angeordnet· Weiter ist in Fig* 4 zu beachten, daß der Auslaß vom Schieber 38 und der Einlaß zum Schieber 40 tatsächlich mittels einer äußeren leitung 216 verbunden sind, obwohl der Kanal auch innerhalb des Ventilkörpers selbst · ausgebildet werden kann· Diese Anordnung ermöglicht eine vollständige Trennung des durch den Verteilerschieber 38 und des durch den Schieber 40 gesteuerten Kreises*

In Fig. 5 ist" ein weiteres Merkmal der Ventilanordnung veranschaulicht, nämlich eine weitere Einlaßöffnung 218, die vorgesehen werden kann, um dem Schieber 188 Drucköl zuzuführen«, Auf diese Weise kann eine zusätzliche Druckölquelle vorgesehen werden, so daß am Schieber 188 stets Strömungsmittel verfügbar ist, obwohl Stromaufwärts die anderen Ventile betätigt werden_e

Mg_Q 6 veranschaulicht eine tatsächliche bauliche Ausführung des Überkreuzungsventils 190 und die Lagebeziehungen des Einlasses 72 und Auslasses 80 zueinander.

309824/0433

In Pig· 7 ist eine weitere Ausführungsform mit zwei überkreuzungs- oder Kombinationsschiebern dargestellt. Der eine.

Schieber ermöglicht eine Kombination einer neuen Druckölquelle mit der Zuleitung zum Steuerschieber. Der andere Schieber ermöglicht die Ablenkung von Drucköl stromabwärts von diesem Steuerschieber* um eine Quelle zur Verwendung an einem weiteren Schieber zu bilden»

Im einzelnen zeigt Pig. 7 ein Ventilsystem mit einem Gehäuse 220, in dem mehrere Steuerschieber 222, 224 und 226 so ausgebildet und angeordnet sind, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen· Die Öffnung- und Verbihdungskanalanordnung ist jedoch derart, daß drei verschiedene Zufuhrquellen wahlweise einzeln oder kombiniert an bestimmten Steuerschiebern verfügbar sind. Zum Beispiel liefert ein Einlaß 228 Drucköl aus einer ersten Pumpe oder Quelle allein zum Steuerschieber 222, wo das Drucköl entweder verwendet oder über den Auslaß 230 zum Sumpf zurückgeleitet wird·

Ein zweiter Einlaß 232 liefert Drucköl aus einer zweiten Pumpe zum Steuerschieber 224. Falls diese Flüssigkeit nicht benutzt wird, geht sie durch den Kanal 234 hinduroh und wird zur Verwendung durch den Steuerschieber 226 verfügbar. Das Druoköl läuft weiter über den Schieber 226, falls es an diesem nicht benutzt wird, durch den Kanal 236, wo es einen Kombinationsschieber 238 kreuzt, und in einen Rückleitungs- oder Ableitungskanal 240 zur Rückführung in den Behälter« Der Schieber 238 bewirkt nach Bewegung nach rechts die Sperrung des Durchflusses zum Ausgang 240 und verursacht?

309824/0433

daß das Drucköl über ein Rückschlagventil 242 zu ainem Aus- , laßkanal 244 fließt, wodurch es für einen weiteren Kreis verfügbar wird· In der Anordnung, wie in Jig. 1 veranschau— licht, wird daher das Strömungsmittel aus einer Yentilgruppe wahlweise verfügbar für die andere Gruppe, falls es nicht in der ersten benutzt wird«,

Ein dritter Einlaß 246 liefert Drucköl an einen Kombinationsoder Überkreuzungsschieber 248, der in einer Bohrung 250 angeordnet ist· Das Drucköl kann über den Schieber zum Auslaßkanal 240 fließen, wenn der Schieber 248 in der Neutralstellung ist_o Bei Betätigung des Schiebers 248 wird das Drucköl gezwungen, über den Kanal 252 und durch das Rückschlagventil 254 zu fließen, um am Schieber 226 mit dem Drucköl aus dem Kanal 234 kombiniert zu werden. Das Ventil 248 kann mit dem Schieber 226 entweder mechanisch oder hydraulisch gekoppelt sein, um sich mit diesem zusammen zu bewegen, so daß, falls Drucköl verfügbar ist, die Kombination selbsttätig eintritt. Stattdessen kann der Schieber auch unabhängig betätigbar sein, um wahlweise die Kombinations— wirkung zu erreichen, wenn Strömungsmittel am Einlaß 246 verfügbar ist.

Die Möglichkeit zur wahlweisen Kombination ist beim Einsatz eines Hydraulikbaggers dadurch besonders vorteilhaft, daß zu einem Zeitabschnitt der Fahrer einen schnellen Grab— Vorgang-ausführen und in der nächsten Minute die Aushubstelle in der Nähe der vorgesehenen Grabtiefe begradigt werden kann« In dem zweiten Fall ist es erforderlich, daß

- 18 309824/0433

dem Fahrer eine vollständige und genaue Steuerung der Bewegung des Gerätes ermöglicht wird» Bine solche genaue Steuerung wird am beaten mit einem geringeren Druokölvolumen erreicht, das durch den Hauptsteuerschieber moduliert wird·

- PATENTANSPRÜCHE -

309824/0433

Claims

PATENTANSPRÜCHE

( 1 ο/ Steuerventilanordnung mit einem Ventilgehäuse, das mehrere, parallele Ventilbohrungen mit darin angeordneten Ventilschiebern aufweist, die den Zufluß von Drucköl zu angeschlossenen Hydraulikmptoren insbesondere in einem Hydraulik-Bagger oder dergleichen steuern, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Einlaßkanal (68, 62) in Verbindung mit der Mitte einer ersten Bohrung (58) steht und ein Auslaßkanal (78) mit der Bohrung benachbart zu der Anschlußstelle des Einlaßkanals verbunden und mit diesem über die Bohrung verbindbar ist, an die ein Paar

Motorsteuerkanäle (172, 174) und ein Paar Ableitungskanäle (64, 66) anschließen und in der ein Schieber (42) mit .offener Mitte den ELuß des Drucköls zu den verschiedenen Kanälen steuert, und daß ein den Einlaßkanal fortsetzender Durchgangskanal (62) mit einer zweiten, zur ersten parallelen Bohrung (60) verbunden ist, an die ein zweiter Einlaßkanal (72) anschließt, der mit einem zweiten Durchgangskanal in Verbindung steht, der gewöhnlich mit dem Ableitungskanal (88) verbunden ist, und daß ein Kombinationskanal (166) zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem zweiten und dem ersten Einlaßkanal vorgesehen ist, wobei die Verbindung durch einen in der zweiten Bohrung angeordneten Steuerschieber (44) steuerbar ist«

2« Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Schieber (42, 44) zur einheit-r

309824/0433 '_ ₂₀_

lichen Betätigung gekoppelt sind«,

3· Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine hydraulische Kopplung„

4« Anordnung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Steuerschieber koaxial zum zweiten Schieber in der zweiten Bohrung (250) angeordnet ist und zur Ablenkung von Druckflüssigkeit aus dem Durchgangskanal stromabwärts von dem ersten Steuerschieber (226) zur Verwendung durch einen anderen Steuerschieber betätigbar ist (Pig. 7).

5· Anordnung nach Fig. 4» dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schieber zusammen mit dem ersten Schieber und der dritte Schieber zusammen mit dem anderen Schieber betätigbar ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßkanetäle (68, 72) an verschiedene Druckquellen anschließen, wobei der zweite Einlaßkanal mit einem Kanal zwischen der ersten und der zweiten Bohrung verbindbar ist.

7ο Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit allen Bohrungen ein gemeinsamer Ableitungskanal und ein Durchgangskanal verbunden sind und ein Paar Hochdruckmotoranschlüsse an jede Bohrung anschließen, wobei ein erster Schieber den Durchfluß von Drucköl von einer ersten Einlaßöffnung, ein

309824/0433 - 21 -

zweiter Schieber den Durchfluß von einer zweiten und der ersten Einlaßöffnung und ein dritter Schieber den Durchfluß von einer dritten Einlaßöffnung und der ersten und der zweiten Einlaßöffnung steuerte

8» Anordnung nach Anspruch 7? gekennzeichnet durch einen vierten Schieber, der zur Betätigung mit dem dritten Schieber verbindbar ist_o

9ο Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß jede Bohrung an eine gegabelte Ableitung angeschlossen isto

10c Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antikavitations™ und ein Entlastungsventil (114j> 118) einen Kanal zwischen jeder Hochdruckmotoröffnung und einem Zweig der Ableitung steuern«

30982 4/0433