DE2457451A1 - Hydraulische steuereinrichtung - Google Patents

Hydraulische steuereinrichtung

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DE2457451A1 DE19742457451 DE2457451A DE2457451A1 DE 2457451 A1 DE2457451 A1 DE 2457451A1 DE 19742457451 DE19742457451 DE 19742457451 DE 2457451 A DE2457451 A DE 2457451A DE 2457451 A1 DE2457451 A1 DE 2457451A1
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Description

B. 2 4 7 4
6. 11. 1974 My/Sch
Anlage zur
Patent- und ·
Gebrauchsmustern!Ifsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH. STUTTGART
Hydrauli sehe Steuereinri chtuns
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuereinrichtung mit einem zum Steuern eines Verbrauchers geeigneten Wegeventil, dessen Steuerglied in einer Neutralstellung mindestens eine zum Verbraucher führende Leitung. absperrt und in zwei Arbeitsstellungen wechselweise mit einem Zulauf oder einem Rücklauf verbindet, mit einem Umschaltventil zur unmittelbaren Rückleitung des in den Zulauf geförderten Druckmittels in den Rücklauf und mit einer dem Umschaltventil zugeordneten Steuerleitung, in die eine Drosselstelle· geschaltet ist, deren Druckdifferenz an einem Schließglied des Umschaltventils entgegen der Kraft einer Feder wirksam werden kann, und mit Mitteln zur lastdruckunabhängigeη Steuerung des Verbrauchers. .
5098 2 4/0122 - 2.-
Bei einer bekannten Steuereinrichtung dieser Art sind zwei Steuerleitungen vorgesehen* die bside ^οτ· Steuerglied eines Wegeventils beeinflußbar sind. Eine erste Steuerleitung mit Drosselstelle ist von den Steuerschiebern aller Wegeventile schaltbar und dient der Umschaltventilsteuerung, während die zweite Steuerleitung der Rückleitung des Lastdruckes vom Verbraucher dient. Infolge dieser zwei Steuerleitungen baut die Steuereinrichtung aufwendig, vor allem hinsichtlich Leitungsführung, und benötigt zu-dem drei Steueranschlüsse an jedem Wegeventil. Nachteilig ist ferner, daß bei gleichzeitiger Betätigung zweiter Wegeventile über die in die zweite Steuerleitung geschalteten Drosselrückschlagventile sich die Verbraucher gegenseitig störend beeinflußen können. Außerdem ist in der zweiten Steuerleitung ein Rückschlagventil vorgesehen, das einen Rückfluß von Druckmittel vom Verbraucher zum Umschaltventil verhindert. Es kann nun vorkommen, daß ein mit diesem Rückfluß verbundenes Sinken der Last in der Praxis vernachlässigbar gering ist, daß. aber der Druckaufbau zum Steuern des Umschaltventils infolge des Rückschlagventils nur von der Pumpenseite her möglich ist und daher langsamer abläuft als bei fehlendem Rückschlagventil.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuereinrichtung der erwähnten Bauart unter Vermeidung der genannten Nachteile möglichst einfach auszubilden.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in die Steu- ■ erleitung stromabwärts von der Drosselstelle ein Wechselventil geschaltet ist, dessen Schließglied in einer definierten Ruhestellung einen ersten Sitzanschluß absperrt, der mit einem Steueranschluß des Wegeventils Verbindung hat, daß das Wechselventil einen Mittelanschluß aufweist, der mit dem zum Umschaltventil führenden Teil der Steuerleitung verbunden ist ,sowie einen zweiten Sitzanschluß hat, der mit einem zum Behälter führenden Teil der Steuerleitung Verbindung hat und daß der Steueranschluß in mindestens einer Arbeitsstellung mit dem mit dem Zulauf verbundenen Verbraucheranschluß Verbindung hat. '
Auf diese V/eise genügt eine einzige Steüerleitung,- die sowohl der Umschaltventilsteuerung und der Lastdruckrückführung:, dient. Dadurch baut das Wegeventil beträchtlich einfacher, da-anstelle dreier, gesteuerter Anschlüsse ein einziger Steueranschluß ausreicht. Das Wegeventil selbst baut damit auch kompakter. Perher können sich bei gleichzeitiger Betätigung, zweiter Ρβψϊψ1 geschalteter Wegeventile
ORIGINAL INSPECTED
deren Verbraucher nicht in diesem Maße gegenseitig störend beeinflußen. Vorteilhaft ist ferner die Möglichkeit des schnelleren Schaltens. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.
Ein Ausführungsbeispiel gibt die Zeichnung wieder, deren einzige Figur eine hydraulische Steuereinrichtung in vereinfachter Darstellung zeigt.
Die !figur zeigt eine Steuereinrichtung 10 mit einer Pumpe 11, die über eine Leitung 12 Druckmittel aus einem Behälter 13 saugt und in eine Pumpenleitung 14 fördert. Von letzterer führen Zulaufleitungen 15, 16, 17 zu dem jeweiligen Zulauf-Anschluß 18 eines ersten, zweiten und dritten Wegeventils 19, 21, 22 die somit zueinander parallel geschaltet sind. Die Wegeventile 19, 21, 22 sind untereinander gleich, so daß im folgenden nur auf das erste Wegeventil 19 eingegangen wird. Das Wegeventil 19 hat einen Rücklauf-Anschluß 23, einen ersten und zweiten Verbraucher-Anschluß 2A-, 25, sowie einen Steueranschluß 26. In einer gezeichneten Neutral stellung 27 seines zugehörigen Steuerschiebers 28 sind die Verbraucher-Anschlüsse 24-, 25 und der Zulauf-Anschluß 18 blockiert und der Steueranschluß 26 mit dem Rücklauf-Anschluß 23 verbunden. In einer ersten Arbeitsstellung 29 sind der ZuIauf-Anschluß 18, der erste Verbraucher-Anschluß 24- und der Steueranschluß 26 miteinander verbunden, während der zweite Verbraucher-Anschluß zum Rücklauf-Anschluß 23 entlastet ist. In einer zweiten Arbeitsstellung 31 sind die Verbindungen der ersten Arbeitsstellung 29 vertauscht, wobei lediglich der Steueranschluß mit dem zweiten Verbraucher-Anschluß 25 Verbindung hat. In jeder Zulauf leitung 15-17 ist ein den ZuI auf-Anschluß 18 absicherndes Rückschlagventil 32, 33, 5^ angeordnet. Von den Verbraucher-Anschluß sen 24-, 25 jedes Wegeventils 19, 21, 22 führen Leitungen 35, 36 zu einem ersten, zweiten bzw. dritten Verbraucher 37, 38, 39. Der Rücklauf-Anschluß 23 jedes Wegeventils 19, 21, 22 hat über Rücklauf-Leitungen 41, 42, 43 mit einem gemeinsamen Rücklauf 44 Verbindung.
Von der Pumpenleitung 14 zweigt eine Umgehungleitung 45 zum Behälter 13 ab, in die ein Umschaltventil 46 geschaltet ist.
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Stromaufwärts vom UmschsJLtventi ~. 46 zwoigr von der Umgehungsleitung 45 eine Steuerleitung 47 ab, die über eine erste Drosselstelle 48, ein erstes, zweites und drittes Wechselventil 49, 51, 52 zum Rücklauf 44 führt. Das Umschaltventil 46 hat ein Schließglied 53, dais von einer Feder 54 in Richtung Schließstellung und von der an der ersten Drosselstelle 48 auftretenden Druckdifferenz entgegen der Federkraft in Richtung Öffnungsstellung beaufschlagt wird.
Die Wechselventile 49, 51» 52 sind untereinander gleich und jeweils einem der Wegeventile 19» 21, 22 zugeordnet. Jedes Wechselventil 49, 51, 52 hat eine von einer Feder 55 belastete Kugel 56, die in ihrer Ruhestellung einen ersten Sitzanschluß 57 absperrt, und damit einen Mittelanschluß 58 mit einem zweiten Sitzanschluß 59 verbindet. Von jedem Wechselventil 49, 51, 52 ist der erste Sitzanschluß 57 jeweils über eine Leitung 61, 62, 63 mit dem Steueranschluß 26 der Wegeventile 19» 21 bzw. 22 verbunden, wobei in die Leitungen 61, 62, 63 jeweils eine zweite Drosselstelle 64, 65, 66 geschaltet ist. Die Mittelanschlüsse 58 aller Wechselventile 49, 51, 52 sind jeweils mit dem zum Umschaltventil 46 führenden Teil und die zweiten Sitzanschlüsse 59 jeweils mit dem zum Rücklauf 44 führenden Teil der Steuerleitung 47 verbunden, gegebenenfalls über zwischengeschaltete Wechsel ventile . 49, 51, 52.
Die Pumpenleitung 14 ist über ein Druckbegrenzungsventil 67 abgesichert.
Der Steuerschieber 28 steuert bei einer Auslenkung von Neutralstellung 27 in eine seiner beiden Arbeitestellungen 29, 31 die jeweilige Verbindung stufenlos von einem kleinsten bis zu einem größten Wert, wodurch er eine verstellbare, dritte Drosselstelle bildet. Der an dieser dritten Drosselstelle auftretende Druckabfall hat bei Nenndufchfluß eine bestimmte Größe, z.B. 8 bar. Auf diese Größe sind die erste und zweite
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Drosselstelle 48, 64-, 65, 66. abgestimmt., da die Summe ihrer Druckabfälle mindestens gleich oder größer als derjenige der dritten Drosselstelle sein muß; ferner soll der Druckabfall an der ersten Drosselstelle 48 möglichst klein sein, insbesondere kleiner als derjenige der zweiten Drosselstelle 64, z.B. 2 bar an der ersten (48) und 6 bar an der zweiten Drosselstelle 64.
Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung 10 ist wie folgt: In der gezeichneten. Neutralstellung aller Steuerschieber 28 sind die ZuIauf-Anschlüsse 18 der Wegeventile 19, 21, 22 blockiert. Das von der Pumpe 11 geförderte öl fließt zu einem kleinen !Teil über die Steuerleitung 47 mit Wechselventilen 4-9"» 515 52 zum Rücklauf 44. Die dabei an der ersten Drosselstelle 48 auftretende Druckdifferenz hält das Schließglied des Umschaltventils 46 gegen die Kraft der Feder 54 in Öffnungsstellung. Der größte Teil des ölStroms fließt somit über das Umschaltventil 46 und die Umgehungsleitung 45 zum Behälter 15 ab, wobei am Umschaltventil 46 ein Druckabfall von z. B. 2 bar auftritt.
Wird nun der Steuerschieber 28 des Wegeventils 19 aus ITeutralstellung 27 in. Sichtung erste Arbeitsstellung 29 bewegt, und wirkt auf die Kolbenstange des Verbrauchers 57 eine äussere Last, so wirkt in der Leitung 56, dem ersten Verbraucher · (24) und dem Zulauf-Anschluß 18 ein entsprechender Lastdruck. Dieser ist normalerweise größer als der Umlaufdruck von 2 bar, wodurch -das" Rückschlagventil 52 gesperrt ist. Infolge, des bestehenden Druckunterschieds fließt anfänglich vom Verbraucher 57 über den Steueranschluß 26, die Leitung 61, das erste Wechselventil 49 und die erste.DrosselstelIe. 48 ein sehr geringer Olstrom zur Umgehungsleitung 45.. Das Umschaltventil drosselt; dabei sehr schnell die Umgehungsleitung 45 an oder sperrt diese Verbindung, wodurch die Pumpe 11 Druck aufbauen kann. Die Kugel 56 sperrt unter dem Einfluß des Lastdruckes
\ " ' , - 6— 60 9:824/0Λ 2 a ·.
~ β ~ 2 4. /
den zweiten Sitzanschluß 59 im Wechselventil 49» so daß der Lastdruck nicht über den stromabwärts liegenden Teil der Steuerleitung 47 zum Rücklauf 44 abgebaut werden kann. Hat nun die Pumpe 11 mindestens den Lastdruck erreicht, so strömt öl über die Pumpenleitung 14, Leitung 15, Rückschlagventil 32, Wegeventil
19 und Leitung 36 zum Verbraucher 37. Nenndurchfluß wird erst erreicht, wenn der Pumpendruck mindestens die Summe aus Lastdruck und Druckabfall an der dritten Drosselstelle (im Wegeventil 19) erreicht. Gleichzeitig strömt öl vom Verbraucher 37 über Leitung 35, Wegeventil 19, Rücklauf-Leitung 41 zum Rücklauf 44 ab. Außerdem strömt zu gleicher Zeit ein kleiner Teilstrom von der Pumpe 11 über die erste Drosselstelle 48, das Wechselventil 56, zweite Drosselstelle 64, Steueranschluß 26 zum ersten Verbraucher-Anschluß 24-, Der an der ersten Drosselstelle 48 dabei auftretende Druckabfall wirkt auf das Schließglied 53 des Umschaltventils 4-6, das die vom Verbraucher $7 nicht benötigte Druckmitte !menge zum Behälter I3 abfließen, läßt. Bei zunehmender Last am Verbraucher 37 drosselt das Schließglied die Verbindung zum Behälter 13 stärker und bei abnehmender Last entsprechend weniger stark an, so daß bei einer bestimmten Stellung des Steuerschiebers 28 der über die dritte Drosselstelle auftretende Druckabfalls konstant gehalten und damit der Verbraucher 3? unabhängig vom jeweiligen Lastdruck gesteuert wird.
Die Größe der dritten Drosselstelle kann durch den Steuerschieber 28 kontinuierlich von Hull bis zu einem maximalen Wert gesteuert werden, wodurch die Größe des Stroms zum Verbraucher 37 proportional zur Auslenkung des Steuerschiebers 28 gere-, gelt wird. Bei einer Auslenkung des Steuerschiebers. 28 in Richtung seiner zweiten Arbeitsstellung 31 wird der Verbraucher 37 in entsprechend umgekehrter Weise gesteuert, wobei seine Kolbenstange in den Zylinder -einfährt»
- 7 —
.6 0 S .8 2 k / 0 1 2 2
Werden zwei parallel geschaltete Wegeventile z.B. das erste und das zweite Wegeventil 19» 21 gleichzeitig betätigt, so wird der jeweils größere Lastdruck über die Steuerleitung 47 und die Wechselventile 4-9, 51 zum Umschaltventil 46 zurückgemeldet und ein entsprechender Pumpendruck angedrosselt. Während der Verbraucher mit der höheren Last lastdruckunabhängig gesteuert wird» ist bei dem Verbraucher mit der kleineren Last die Steuerung einem Lastdruckabhängigen Einfluß unterworfen, dessen Größe von dem Unterschied der beiden, auftretenden Lastdrücke abhängt.
Die gegenseitige Abstimmung der Drossel stellen 4-8, 64, bzw. auf einander ermöglicht trotz lastdruckunabhängiger Steuerung einerseits einen sehr niedrigen Neutralumlauf druck bei nicht betätigten Wegeventilen 19, 21, 22 und andererseits eine relativ große Durchflußmenge bei betätigtem Wegeventil, wenn über die dritte; Drosselsteile 19 eine relativ-große Druckdifferenz besteht
Selbstverständlich sind ,änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Eriinjdung.abzuweichen. So kann die erfindungsgemäße Steuefeinrichtung ζ. B. auch auf einfach wirkende Verbraucher'angewandt werden, indem .die Wegeventile entsprechend auslt^werden;1 Selbstverständlich kann an die Umgehungslei-
u^4^ jh .ein analeres" Wegeventil angeschlossen und diese ■ nicht in den Behälter 13 geleitet werden. Unter bestimmten Umständen, kann es vorteilhaft sein, auch in die Steuerleitung 47 nahe der Drossel 48 ein Rückschlagventil zu schalten, um einen Rückfluß von Druckmittel von dem Verbraucher in die Pumpenleitung 14 zu verhindern, aber den Druckaufbau am Umschaltventil 46 nicht zu stören.
609824/0122

Claims (7)

* 2 4 7 4 Ansprüche
1. Hydraulische Steuereinrichtung mit einem zum Steuern eines Verbrauchers geeigneten Wegeventil, dessen Steuerglied in
einer Neutral stellung mindestens eine zum Verbraucher führende Lei-" absperrt und in zwei Arbeitsstellungen wechselweise mit einem ung Zulauf oder einem Rücklauf verbindet, mit einem Umschaltventil zur unmittelbaren Rückleitung des in den Zulauf geförderten Druckmittels in den Rücklauf und mit einer dem Umschaltventil zugeordneten Steuerleitung, in die eine Drosselstelle geschaltet ist, deren Druckdifferenz an einem Schließglied des Umschaltventils entgegen der Kraft einer Feder wirksam werden kann, und mit Mitteln zur lastdruckunabhängigen Steuerung des Verbrauchers,
dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerleitung (4-7) stromabwärts von der Drosselstelle (48) ein Wechselventil (49) geschaltet ist, dessen Schließglied (56) in. einer definierten Ruhestellung einen ersten Sitzanschluß (57) absperrt, der mit einem Steueranschluß (26) des Wegeventils (19) Verbindung hat, daß das Wechselventil (49) einen Mittelanschluß (58) aufweist, der mit dem zum Umschaltventil (46) führenden Teil der Steuerleitung (47) verbunden ist sowie einen zweiten Sitzanschluß (59) hat, der mit einem zum Behälter (13) führenden Teil der Steuerleitung (47) Verbindung hat und daß der Steueranschluß (26) in mindestens einer Arbeitsstellung (29,31) mit dem mit dem Zulauf (18) verbundenen Verbraucheranschluß (24, 25) Verbindung hat. Q
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2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen erstem Sitzanschluß (57) und Steueranschluß (26) eine zweite Drossel stelle (64) geschaltet ist, deren Druckabfall vorzugsweise größer ist als derjenige der ersten Drosselstelle (48).
3· Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer durch das Steuerglied im Wegeventil gebildeten, verstellbaren, dritten Drosselstelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Druckabfälle an der ersten (48) und zweiten Drosselstelle (64) mindestens gleich oder größer ist als der Druckabfall der dritten Drosselstelle (19) bezogen auf Nenndurchflußmenge.
4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,. dadurch
mindestens gekennzeichnet, daß zum ersten Wegeventil (19)1ein zweites Wegeventil (21) parallel geschaltet ist, dessen zugehöriges Wechselventil (51) mit seinem Mittelanschluß (58) an den zweiten Sitzanschluß (59) des zum ersten Wegeventil (19) gehörenden Wechselventils (49) angeschlossen ist.
5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Neutralstellung (27). des Steuerglieds (28) der 'Steueranschluß (26) mit dem Behälter (13) Verbindung hat.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (56) des Wechselventils (49) von einer leder belastet ist.
• - 10 -
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- ίο -
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 2J, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sitzanschluß (59) des zweiten Wechselventils (51) mit dem zum Behälter (13) führenden Teil der Steuerleitung (47) Verbindung hat.
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