DE2434440C3

DE2434440C3 - Vorrichtung zur Wegesteuerung des Druckmittels zu und von einem doppeltwirkenden hydraulischen Motor

Info

Publication number: DE2434440C3
Application number: DE2434440A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Tokio Futamata; Hidenori Inagi Tokio Sato
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1973-07-24
Filing date: 1974-07-17
Publication date: 1978-06-29
Also published as: GB1479692A; DE2434440B2; DE2434440A1; US3996840A; JPS5032378A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wegesteuerung des Druckventils zu und von einem doppeltwirkenden hydraulischen Motor von der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

Mit einer solchen Vorrichtung, die aus der DE-OS 47 439 bekannt ist, soll der hydraulische Motor mit möglichst geringem manuellem Kraftaufwand gesteuert werden.

Da bei der bekannten Vorrichtung nur eine Ein-Aus-Steuerung ohne allmähliche Übergänge möglich ist, treten während des Betriebs harte Druckstöße auf, die zu Beschädigungen im Hydrauliksystem und am angetriebenen Motor führen können. Darüber hinaus ist es bei der bekannten Vorrichtung aus dem genannten Grunde sehr schwer, den Kolben des hydraulischen Motors in die gewünschte Stellung zu bringen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs angegebene Vorrichtung zur Wegesteuerung des Druckmittels zu und von einem doppeltwirkenden hydraulischen Motor derart auszubilden, daß der Motor ohne Druckstöße möglichst genau in die gewünschte Stellung gebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die vom kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs erfaßten Maßnahmen gelöst, wobei die dort beschriebenen Druckregelventile aus H. Z ο e b 1, »ölhydraulik«, Wien, Springer Verlag, 1963, Seite 157, Abb. 139, an sich bekannt sind.

Hierdurch wird eine sehr feinfühlige Wegesteuerung ermöglicht, so daß der Motor ohne Druckstöüe sehr genau in die gewünschte Stellung gebracht werden kann.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausfiihrungsbeispiel

rlpr FrfinHiinti nähpr prlüutprt Fq 7piirt

F i g. 1 eine Vorrichtung zur Wegesteuerung des Druckmittels zu und von einem doppeltwirkenden hydraulischen Motor und

F i g. 2 in schematischer Darstellung den Aufbau der einzelnen Elemente der Vorrichtung.

Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung zur Wegesteuerung enthält ein Schaltventil 7, einen hydraulischen Motor 4, eine Pumpe 2, einen Ablaufbehälter 1, Steuerventile 32, 33, 34 und 35 und Druckregelventile 52, 53, 54 und 55. Die eine Seite 4a des hydraulischen Motors 4 ist über eine Leitung 22 mit der Auslaßseite der Pumpe 2 verbunden. In der Leitung 22 liegt das Steuerventil 32. Die Seite 4a des hydraulischen Motors 4 ist ferner über eine Leitung 23 und dqs Steuerventil 33 mit dem Ablaufbehälter 1 verbunden. Die andere Seite 4b des hydraulischen Motors 4, nämlich die Seite, auf der sich die Kolbenstange befindet, ist über eine Leitung 25 und das Steuerventil 35 mit dem Ablaufbehälter 1 verbunden. Die zweite Seite 46 des Motors 4 ist ferner über eine Leitung 24, das Steuerventil 34 und eine Leitung 26 mit der Auslaßseite der Pumpe 2 verbunden. Die Auslaßseite der Pumpe 2 ist über eine Leitung 29, das Steuerventil 31 und eine Leitung 40 mit dem Ablaufbehälter 1 verbunden. Die öffnungen 7a, Tb, Tc und Td des Schaltventils 7 sind über Steuerleitungen 11, 52,13 und 14 mit den Steuerventilen 34,33,35 bzw. 32 verbunden. In den Steuerleitungen 11, 12, 13 und 14 sind Druckregelventile 54, 53, 55 bzw. 52 vorgesehen. Die öffnung Te des Schaltventils 7 ist über eine Steuerleitung 15 mit dem Steuerventil 31 verbunden. In der Steuerleitung 15 befindet sich ein Druckregelventil 51. Die Öffnung 7/des Schaltventils 7 ist mit der öffnung 107e eines Schaltventils 107 der Steuerschaltung N2 eines zweiten hydraulischen Motors verbunden. Die öffnung Tg über eine Leitung 17 steht mit dem Ablaufbehälter 1 in Verbindung.

F i g. 2 zeigt den Aufbau der in der Steuerschaltung M des ersten hydraulischen Motors 4 verwendeten Elemente. Im Schieber 65 des Schaltventils 7 befinden sich Kammern 68 und 69. Mit der Kammer 68 stehen im Schieber 65 ausgebildete öffnungen 66, 67,66a und 66b in Verbindung, mit der Kammer 69 öffnungen 67a und 6Tb. Die öffnungen 7a, Tb, Tc, Td, Te, Tf und Tg sind im Gehäuse T des Schaltventils 7 vorgesehen. Jeweils im Gehäuse 52' der Druckregelventile 51, 52,53,54 und 55 ist eine Bohrung 52" vorgesehen, in der ein Schieberkolben 60 angeordnet ist In der Bohrung 52" ist eine Ringnut 6OZj vorgesehen, die mit der öffnung 60a in Verbindung steht. Eine Ringnut 6Qd steht mit der öffnung 60c in Verbindung. Die öffnung 60c ist über eine öffnung 6Oe mit einer Rückhaltekammer 62 verbunden, in deren Richtung der Schieber 60 durch eine Feder 61 gedrückt wird.

Die Steuerventile 32, 31, 33, 34 und 35 enthalten in ihrem Gehäuse 32' eine Ventilöffnung, in der ein das steuerungsaktive Element 81 darstellender Hauptschieber vorgesehen und eine Rückhaltekammer 81a ausgebildet ist. Im Gehäuse 32' ist ein Ventilsitz 22a ausgebildet, gegen den mittels einer Feder 83 der Hauptschieber gedruckt wird. Die zugehörige Leitung wird somit normalerweise verschlossen. Die Rückhaltekammer 81a des Hauptschiebers steht über eine öffnung 8Ii) im Gehäuse 32' mit der öffnung 60a des Druckregelventils 52 in Verbindung. In dem Hautschieber ist eine Drossel 84 vorgesehen. Auf der Seite der Rückhaltekammer 81a des Hauptschiebers befindet sich ein Steuerte!! A, der als Überlauf- oder Entlastung-

ventil dient, damit nur ein bestimmter Höchstdruck an den Steuerventilen 31 bis 35 entstehen kann. Der Steuerteil A ist überflüssig, wenn die Funktion als Entlastungsventil nicht notwendig ist In diesem Fall ist die öffnung 89 für den Ventilkegel verschlossen.

Befindet sich der Schieber 65 des Schaltventils 7 in der Position B(F i g. 1), so stehen die öffnungen Ta und ~b mit der Auslaßöffnung 7g in Verbindung, und die Steuerventile 34 und 33 sind über die Leitungen 24 und 23 verbunden, so daß das Druckmittel von der Pumpe 2 über die Leitung 24 der zweiten Seite Ab des hydraulischen Motors 4 zugeführt und das auf der anderen Seite 4a befindliche Druckmittel über die Leitung 23 zum Ablaufbehälter I abgeleitet wird. Damit wird die Kolbenstange 49 zurückgezogen. Befindet sich der Schieber 65 des Schaltventils 7 in der Position C, so stehen die öffnungen 7c und 7d mit der Auslaßöffnung 7 g ic Verbindung. Damit werden durch die Steuerventile 35 und 32 die Leitungen 25 und 22 geöffnet, jo daß das hydraulische Druckmittel von der Pumpe 2 über die Leitung 22 zur Seite 4a des Motors 4 geleitet und von der anderen Seite 4b des Motors 4 durch die Leitung 25 zum Ablaufbehälter 1 abgeleitet wird. Damit wird die Kolbenstange 49 vorgeschoben.

Dann wird der Schieber 65 des Schaltventils 7 gemäß F i g. 2 nach links geschoben, um die Kolbenstange 49 des Motors 4 durch Ölhien der Steuerventile 32 nd 35 und Schließen des Steuerventils 31 als Entlastungsventil nach links zu bewegen. Damit steht die öffnung 66 mit der öffnung 7din Verbindung, so daß ein Teil des in der Leitung 21 befindlichen Druckmittels durch die Drossel 84, die Leitung 42, das Druckregelventil 52, die Leitung 14, die Öffnung Td, die öffnung 66, die Kammer 68 und die öffnung 67 zur öffnung 7g geleitet wird und eine hydraulische Strömung entsteht An der öffnung 84 des Hauptschiebers des Steuerventils 32 entsteht daher eine Druckdifferenz. Erreicht diese Druckdifferenz einen vorherbestimmten Wert, so bewegt sich der Hauptschieber gegen die Feder 83.

Wenn der Schieber 65 des Schaltventils 7 gemäß der Darstellung der Fig. 2 nach links bewegt wird, so steht die öffnung 66 zum Teil mit der öffnung 7d in Verbindung. Diese Verbindung bildet eine Drosselstelle für die hydraulische Strömung von der öffnung 7d zur öffnung 7g. Der Widerstand kann also durch Bewegung des Schiebers 65 geändert werden.

Dem Schieber 60 des Druckregelventils 52 wird der hydraulische DrtL:k von der Leitung 14 in der Rückhaltekammer 62 zugeleitet. Von der anderen Seite ist er durch die Feder 61 vorgespannt. Der Schieber 60 wird 'daher in einer Stellung gehalten, in der sich die Kraft der Feder 61 und der Differenzdruck zwischen den Leitungen 14 und 17 das Gleichgewicht halten, so daß der Schieber 60 in einer stationären Lage stehenbleibt. Der zwischen den Leitungen 14 und 17 erzeugte Differenzdruck und damit der Druckmitteldurchsatz ist eine Funktion der freien Fläche zwischen den öffnungen 66 und 7d. Ein konstanter Differenzdruck bedeutet, daß der Durchsatz nur von der Verschiebung des Schiebers 65 bzw. der freien Fläche der öffnung 66 in die Leitung 14 abhängt.

Durch die Verschiebung des Schiebers 65 des Schaltventils 7 wird der Hub des Hauptschiebers eingestellt, so daß die Feineinstellung des Durchsatzes von der Leitung 21 in die Leitung 22 leicht gesteuert werden kann.

Die Steuerventile 33, 34, 35, 36 und 31 arbeiten genauso wie das Ventil 32. Eine ins Einzelne gehende Beschreibung dieser Ventile erübrigt sich daher.

Wird eine der Steuerschaltung /Vi ähnliche Steuerschaltung N2 dieser hinzugefügt, so ergibt sich die gleiche Steuerschaltung für den zweiten hydraulischen Motor. Ebenso können weitere hydraulische Motoren und entsprechende Steuerschaltungen hinzugefügt werden.

Die Leitung 24 verbindet also die die Kolbenstange aufweisende Seite 4bdes Motors 4 mit der Auslaß- oder Druckseite der Pumpe 2. Die Leitung 25 verbindet die gleiche Seite 4b des Motors 4 mit dem Ablaufbehälter 1; über die Leitung 22 kann die andere Seite 4a des Motors 4 mit der Drückseite der Pumpe 2 verbunden werden. Über die Leitung 23 wird die Seite 4a des Motors 4 mit dem Ablaufbehälter I verbunden. Das erste Steuerventil 34 in der Leitung 24 steuert die Strömurtgsrichtung des Druckmittels zur Motorseite 4b. Das zweite, in der Leitung 25 vorgesehene Steuerventil 35 steuert die Strömungsrichtung des hydraulischen Druckmittels zum Ablaufbehälter 1. Das dritte Steuerventil 32 dient zur Steuerung der Strömungsrichtung des Druckmittels zur Motorseite 4a. Das vierte, in der Leitung 23 vorgesehene Steuerventil 33 dient zur Steuerung der Strömung des hydraulischen Druckmittels zum Ablaufbehälter 1. Das Schaltventil 7 weist drei Schaltstellungen auf, nämlich eine neutrale Stellung D, die Stellung B, in der nur die Öffnungen 7a und 7b in Verbindung stehen, die die Verbindung mit den Steuerventilen 34 bzw. 33 über eine Steuerleitung mit der Auslaßöffnung 7g herstellen, und die Stellung C, in der die öffnungen 7c und 7d in Verbindung stehen, die über die Steuerleitung die Steuerventile 35 bzw. 32 mit der Auslaßöffnung 7g verbinden. Die Steuer- oder Betätigungsarbeit für den Motor 4 ist beträchtlich vermindert, da die Betätigung des Motors 4 lediglich durch das Schaltventil 7 erfolgt, das seinerseits die Steuerventile betätigt. Da das Schaltventil 7 klein gebaut werden kann, kann es in einer Lage angebracht werden, in der es leicht erreichbar ist. Der Motor kann daher sehr leicht betätigt und betrieben werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zur Wegesteuerung des Druckmittels zu und von einem doppeltwirkenden hydraulischen Motor, mit zwei jeder Motorseite zugeordneten Steuerventilen, von denen das eine den Zulauf und das andere den Ablauf des Druckmittels zu bzw. von der betreffenden Motorseite steuert, wobei jedes Steuerventil eine Rückhaltekammer aufweist, in der eine in Schließrichtung dieses Ventils wirkende Feder angeordnet ist, und mit einem einen Schieber aufweisenden Schaltventil, mit dessen Hilfe je über eine Steuerleitung die Verbindung zwischen den Rückhaltekammern der jeweils zu betätigenden Steuerventile und dem Ablaufbehälter herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im steutrungsaktiven Ventilelement (81) eines jeden Steuerventils (32; 33; 34; 35) eine feste Drossel (84) zur Verbindung der Leitung (21; 23; 25; 26) stromauf des Steuerventils mit dessen Rückhaltekammer (81a,) vorgesehen ist und daß in jede Steuerleitung (11; 12; 13; 14) zwischen den Steuerventilen und dem stufenlos verstellbar ausgebildeten Schaltventil (7) ein einen Schieberkolben (60) aufweisendes Druckregelventil (52; 53; 54; 55) eingeschaltet ist, der auf seiner einen Stirnseite von einer Feder (61) und auf seiner anderen Stirnseite vom Druck stromab des Druckregelventils derart beaufschlagbar ist, daß mit sinkendem Druck sein Drosseleffekt vermindert wird.