DE2533829C2 - Elektrohydraulische Steuereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Steuereinrichtung mit mindestens einem den Druckmittel Zu- und -Abfluß zu einem Servomotor steuernden Wegeventil nach der Gattung des Anspruchs 1.

Es ist eine Steuereinrichtung aus der DE-OS 05 508 bekannt, bei der zur Druckmittelversorgung der Stelleinrichtung eine besondere Zwischenplatte mit einem Energiespeicher vorgesehen ist, der über ein Druckminderventil aufgeladen wird. In der Stelleinrichtung ist ferner ein als Magnetventil ausgebildetes drittes Vorsteuerventil vorgesehen, das bei nicht betätigter Stelleinrichtung den Energiespeicher vom Rücklauf trennt. Bei dieser Steuereinrichtung ist der Aufwand für die Druckmittelversorgung relativ groß. Außerdem kann bei dieser Stelleinrichtung der Fall auftreten, daß bei stark verschmutztem öl das dritte, magnetbetätigte Vorsteuerventil störanfällig wird, weil auch bei nicht betätigter Stelleinrichtung ein geringer Leckölstrom vom Energiespeicher über das dritte Vorsteuerventil entweicht und dabei sich Schmutzteilchen in dessen Leckölspalt ablagern und so dessen Betriebssicherheit stören können.

Ferner ist aus der US-PS 29 58 339 eine Steuereinrichtung bekannt, bei der ein Hauptstcuerschieber von einem Vorstcuerschieber hydraulisch steuerbar ist. Dabei ist von einer Pumpe ein Neutralumlaufkanal über beide Steuerschieber zum Rücklauf geführt, wobei in den Neutralumlaufkanal ein Druckhalteventil geschaltet ist, das im hohlen Hauptsteuerschieber liegt. Bei dieser Steuereinrichtung ist von Nachteil, daß ein Druckminderventil fehlt, so daß für die Stelleinrichtung des Hauptsteuerschiebers der volle Zulaufdruck verwendet wird, was zu entsprechendem Aufwand und zu Energieveriusten führen kann.

;o Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Steuereinrichtung der eingangs erwähnten Art bei verringertem Aufwand eine verlustarm und sicher arbeitende Druckmittelversorgung der Stelleinrichtung zu schaffen.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die im Anis Spruch 1 näher angegebenen, kennzeichnenden Merkmale erreicht

Auf diese Weise entfällt bei der Steuereinrichtung ein Energiespeicher und zudem ein drittes Vorsteuerventil, so daß sie einfacher baut Infolge des fehlenden Energie-Speichers und des dritten stromlos geschlossenen Vorsteuerventils wird auch die Störanfälligkeit gegen Schmutz verringert, weil bei nicht betätigter Steuereinrichtung kein Vorsteuerventil geschlossen ist, an dem ein Lecköistrom zu Schmutzablagerungen führen könnte. Zudem ermöglicht das Druckminderventil in Verbindung mit dem Dnrkhalteventil eine verlustarm und sicher arbeitende Steuerölversorgung.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung gemäß Anspruch Z Dadurch läßt sich bei einer Steuereinrichtung mit mehreren Stelleinheiten erreichen, daß bei abgeschalteten Vorsteuerventilen der Druckabfall gering bleibt

Äußerst zweckmäßig ist ferner eine Ausführung nach Anspruch 3, wodurch der Neutralumlaufdruck beson-

J5 ders niedrig gehalten werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes gibt die Zeichnung wieder. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Steuereinrichtung in vereinfachter Darstellung,

Fig.2 einen Teil einer zweiten Steuereinrichtung in vereinfachter Darstellung.

F i g. 1 zeigt eine elektrohydraulische Steuereinrichtung 10, die im wesentlichen aus einer Anschlußplatte 11, einem ersten Wegeventil 12 mit einer daran angebauten Stelleinrichtung 13, einem zweiten, nicht näher gezeichneten Wegeventil 14 sowie einer Endplatte 15 besteht Die Steuereinrichtung 10 hat einen Zulauf 16, einen ersten Rücklauf 17 sowie einen gesonderten, zweiten Rücklauf 18, die jeweils mit einem durchgehenden Pumpcnkanal 19, und einem ersten bzw. zweiten Rücklaufkanal 21, 22 verbunden sind. Ferner zweigt vom Zulauf 16 ein Neutralumlaufkanal 23 ab, der in der Endplatte 15 mit dem ersten Rücklaufkanal 21 Verbindung hat. Außerdem zweigt vom Zulauf 16 eine Steuerleitung 24 ab, die in der Anschlußplatte 10 über ein Druckminderventil 25, ein Filter 26 und eine Drosseistelle 27 führt und über mindestens eine Stelleinrichtung 13 zum zweiten Rücklaufkanal 22 geführt ist. Die Anschlußplatie 11 nimmt auch ein Zulauf 16 absicherndes Druckbegrenzungsventll 28 auf.

Das Wegeventil 12 weist einen Steuerschieber 29 auf, der außer einer Mittelstellung 31 und Endstellungen 32, 33 beliebige Zwischenstellungen einnehmen kann. Der Steuerschieber 29 kann die Verbraucheranschlüsse 34, 35 wahlweise mit dem Pumpen — (16) oder ersten Rücklaufkanal 17 verbinden bzw. von letzteren absperren.

Die Stelleinrichtung 13 hat ein mit dem Slcucrschie-

ber 29 mechanisch verbundenes Stellglied 36 mit einem Stellkolben in Form eines Differentialkolbens 37, dessen kleiner wirksamen Fläche eine erste Druckkammer 38 und der großen wirksamen Fläche eine zweite Druckkammer 39 zugeordnet sind. Die erste Druckkammer 38 hat über eine Drossel 41 mit der geregelten Seite des Druckminderventils 25 und über ein erstes Vorsteuerventil in Form eines ²/₂-Magnetventils 42 mit der zweiten Druckkammer 39 Verbindung. Letztere (39) ist ferner über die Steuerleitung 24 und ein zweites Vorsteu- erventil in Form eines ^-Magnetventils 43 mit dem zweitea Rücklaufkanal 22 verbindbar. Die Lage des Stellgliedes 36 meldet ein induktiv arbeitender Istwertgeber 44 an ein elektronisches Steuergerät 45, das einerseits mit einem Sollwertgeber 46 und andererseits mit is den Magneten der Magnetventile 42,43 in Wirkverbindung steht. Beide Magnetventile 42, 43 nehmen in stromlosen Zustand jeweils ihre Auf-Stellung ein, während sie magnetisch betätigt ihre Zu-Stellung einnehmen.

ΐπ der Endplatte 15 ist in den Neutvalumlaufkanal 23 ein Druckhalteventil 47 geschaltet, das den Druck im Zulauf 16 androsselt

Die Wirkungswebe der Steuereinrichtung 10 ist wie folgt wobei nur insoweit darauf eingegangen wird, als zum Verständnis der Erfindung notwendig ist:

Bei nicht betätigtem Sollwertgeber 46 ist der Steuerschieber 29 in seiner Mittelstellung 31 federzeniriert, und die Magnetventile 42,43 nehmen ihre gezeichnete Auf-Stellung ein. Fördert nun eine Pumpe 48 Druckmittel in den Zulauf 16, so strömt dieses über den Neutralumlaufkanal 23 in den ersten Rücklaufkanal 21 und zurück zu einem Tank 49. Dabei drosselt das Druckhalteventil 47 einen Druck an, der über das Druckminderventil 25 und die Steuerleitung 24 der Stelleinrichtung 13 zur Verfügung steht. Das Druckhalteventil 47 bestimmt somit die untere Grenze des Steuerdrucks. Wird mit Hilfe des Sollwertgebers 46 durch Betätigen eines der Magnetventile 42,43 der Steuerschieber 29 ausgelenkt, so steht auf jeden Fall schon zu Beginn der Betätigung ein ausreichender Steuerdruck zum Verstellen des Steuerschiebers 29 zur Verfügung. Bei ausgelenktem Steuerschieber 29 ist der Neutralumlaufkanal 23 unterbrochen, wodurch der Druck im Zulauf 16 ohnedies über den notwendigen Steuerdruckbereich steigt; die obere Grenze des Steuerdrucks wird dann vom Druckminderventil 25 bestimmt. Die Drosselstelle 27 verhindert, daß bei mehreren Wegeventilen mit Stelleinrichtungen 13 der Druckabfall im Zulauf 16 zu groß wird. Mit der Drossel 41 in der Stellein/ichtung werden vorteilhaft ein stabiles Verhalten der Stelleinrichtung 13 und durch eine darauf beruhende entsprechende Parameterbestimmung in der elektronischen Steuereinheit 45 bedingt, eine gute Auflösung über den Weg erreicht Von Bedeutung isi ferner, daß keine zusätzliche Zwischenplatte mehr erforderlich ist, sondern alle notwendigen Bauelemente in der Anschlußplatte 11 untergebracht sind.

F i g. 2 zeigt von einer zweiten Steuereinrichtung 60 lediglich die Anschlußplatte 61, die sich von der Anschlußplatte 11 nach Fig. 1 wie folgt unterscheidet, wo- bei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind: In die Steuerleitung 24 ist stromabwärts von der Drosselstelle 27 ein magnetisch betätigbares ^-Sperrventil 62 geschaltet. Ferner sind dem Druckbegrenzungsventil 28 c:na Vorsteuerdrossel 63 und ein ²/₂-Ma- gnetventil 64 zugeordnet.

Die Wirkungsweise unterscheidet sich von derjenigen nach F i g. 1 wie folgt: Mit dem Sperrventil 62, das ebenfalls von dem elektronischen Steuergerät 45 ansteuerbar ist kann bei fördernder Pumpe 48 und nicht betätigter Stelleinrichtung 13 die Steuerleitung 24 gesperrt werden, um somit einen Steuerölverlust zu vermeiden, wenn die Ventile 12,14 durch Handhebel betätigt werden sollen. Soll ein Steuerschieber 29 fernbetätigt werden, so wird das Schließglied des Magnetventils 62 in seine Auf-Stellung geschaltet und Steuerdruck steht in der Stelleinheit zur Verfügung.

Mit dem Magnetventil 64 kann der vom Druckhalteventil 47 mit beeinflußte Neutralumlaufdruck noch weiter gesenkt werden. Bei fördernder Pumpe 48 und nicht betätigtem Wegeventil 12 kann das Magnetventil 64 in Verbindung mit der Drossel 63 das Druckbegrenzungsventil 28 aufsteuern, um von der Pumpe 48 gefördertes öl bereits in der Anschlußplatte 61 in den ersten Rücklaufkanal 17 zu leiten, wodurch die Pumpe 48 nur gegen einen sehr geringen Durchflußwidersiand arbeiten muß; somit stellt sich ein niedriger Druck ein.

Selbstveiständlich sind auch Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung i-jjzuweichen. Auch kann es zweckmäßig sein, das Sperrventil mit Handverstellung auszurüsten, um die Steuereinrichtung an verschiedene Anwendungsfälle leicht anpaßbar zu gestalten. Anstelle des Druckhalteventils 47 in der Endplatte kann auch ein Leitungs-Rückschlagventil verwendet werden, das in eine direkt von der Endplatte zu einem Tank geführte Neutralumlauf- bzw. Rücklaufleitung geschaltet ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrohydraulische Steuereinrichtung mit mindestens einem den Druckmittel-Zu- und -Abfluß zu einem Servomotor steuernden Wegeventil, dessen Steuerschieber von einer mit Druckmitte! versorgten Stelleinrichtung in wenigstens drei Stellungen bringbar ist, wobei der Steuerschieber in einen von einem Zulauf zu einem Rücklauf geführten Neutralumlaufkanal geschaltet ist, der in Mittelstellung des Steuerschiebers offen, in mindestens einer Arbeitsstellung unterbrochen ist, und von dem an einer dem Steuerschieber vorgeschalteten Stelle eine Steuerleitung abzweigt, die über ein Druckminderventil und diesem nachgeschaltete Vorsteuerventile in der Stelleinrichtung zum Rücklauf geführt ist, wobei die Vorsteuerventile die Druckmittelverbindangen zweier, eitum Stellkolben der Stelleinrichtung zugeordneter Druckkammern steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Steuerleitung (24) mit der Stelleinrichtung (13) stromabwärts vom Druckminderventil (25) ohne Zwischenschaltung eines Energiespeichers ausgeführt ist, daß im Neutralumlaufkanal (23) ein den Druck im Zulauf (16) androsselndes Druckhalteventil (47) angeordnet ist, und daß das Druckhalteventil (47) zum Druckminderventil (25) parallel geschaltet ist

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeif''net, daß ir. der Steuerieiiung (24) stromabwärts vom Druckminderventil (25) eine der Stelleinrichtung (13) vorgeschaltete Drosselstelle (27) angeordnet ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem den Zulauf absichernden Druckbegrenzungsventil, das parallel zum Druckminderventil geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckbegrenzungsventil (28) zur elektrischen Ab- und Zuschaltung ein Magnetventil (64) zugeordnet ist