DE2710649C2

DE2710649C2 - Steuergerät für hydraulischen Schreitausbau

Info

Publication number: DE2710649C2
Application number: DE19772710649
Authority: DE
Inventors: Karl 5600 Wuppertal Krieger
Original assignee: Hermann Hemscheidt Maschinenfabrik & Co 5600 Wuppertal GmbH
Current assignee: Hermann Hemscheidt Maschinenfabrik & Co 5600 Wuppertal GmbH
Priority date: 1977-03-11
Filing date: 1977-03-11
Publication date: 1979-03-22
Also published as: DE2710649B1

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät, wie es Gegenstand des Hauptaatentes ist. dessen wesentliche Merkmale im Oberbegriff des vorliegenden Häuptanspruches aufgeführt sind

Bei dem Steuergerät nach dem Patent 26 51913 ist nur das eine der beiden durch Druckknöpfe betätigbare Wegeventil mit einer im Differentialkolben des Schieberkolbens angeordneten Drossel versehen, um die Druckzufuhrleitung im Bereich der kleineren Kolbenringfläche des Differentialkolbens mit dem Druckraum über der größeren Kolbenfläche zu verbinden. Die durch die Drossel in den Druckraum einströmende Druckflüssigkeit läuft bei geöffnetem Pilotventil in den Rücklauf ab und füllt bei geschlossenem Pilotventil den Druckraum. Der sich darin aufbauende Druck übt über die größere Differenzkolbenfläche auf den Schieberkolben eine Kraft aus, die den Ventilkegel auf seinen Sitz drückt, wodurch die Stempel- oder Zylinderzuleitung von der Druckzufuhrleitung getrennt und gleichzeitig durch das öffnen eines zweiten Ventils mit der Rücklaufleitung verbunden wird. Die mit dem Wegeventil beaufschlagte Kolbenseite eines hydraulischen Stempels oder Zylinders des hydraulischen Schreitausbaues bleibt daher nur solange mit der Druckzufuhrleitung verbunden, wie der Schieberkolben durch Knopfdruck auf das Pilotventil in Öffnungsstellung gehalten wird.

Die andere Kolbenseite des auf diese Weise gesteuerten Stempels oder Zylinders wird mit dem anderen Wegeventil des Steuergerätes beaufschlagt, dessen Druckkammer nicht durch eine Drossel im Differentialkolben mit der Druckzufuhrleitung, sondern durch ein Rückschlagventil mit der Stempel- oder Zylinderzuleitung des mit der Drossel versehenen Wegeventils verbunden ist. Wird die Druckkammer durch eine kurze Betätigung des Pilotventils vom Druck entlastet, dann bleibt das durch das Rückschlagventil gesteuerte Wegeventil so lange geöffnet, bis durch einen Druckimpuls von der Stempel- oder Zylinderzuleitung des mit der Drossel versehenen Wegeventils über das Rückschlagventil wieder ein Druck in der Druckkammer aufgebaut wird.

Auf diese Weise ist es möglich, einen an das Steuergerät angeschlossenen Stempel oder Zylinder auf einer Kolbenseite durch eine kurze Betätigung des Pilotventils kontinuierlich mit Druck ζ · beaufschlagen und die Druckzufuhr durch die Betätigung des anderen Pilotventils wieder zu unterbrechen, während die andere Kolbenseite in Abhängigkeit von der Öffnungsdauer des Pilotventils mit Druck beaufschlagt wird.

Dieser Vorteil wird beispielsweise zur Steuerung eines Stempels genutzt, dessen volle Kolbenseite zum Setzen kontinuierlich und dessen Ringfläche zum Einrauben nur zeitweilig zu beaufschlagen ist. Der Stempel wird nunmehr unabhängig von der Betätigungsdauer und

in dem in der Druckzufuhrleitung anstehenden Druck stets mit der vollen Setzkraft gesetzt.

Nachteilig ist. daß der Schieberkolben in Öffnungsstellung bleibt, nachdem der Stempel die volle Setzlast aufgenommen hat. Der Stempel ist also nicht gegen unkontrollierbares Nachsetzen gesichert, das immer dann eintreten kann, wenn beim Hereinbrechen des Hangenden über dem Ausbau Hohlräume entstehen, in die der Stempel die Kappe bei geöffnetem Wegeventil hineindrückt, wodurch der Ausbau beschädigt oder verschoben werden kann.

Nachteilig ist auch, daß ein mit diesem Steuergerät beaufschlagter Zylinder nach dem Fahren unter Druck stehenbleibt, wenn es versäumt wird, das geöffnete Wegeventil wieder mit dem benachbarten Wegeventil zu schließen. Durch eine ständige Druckbelastung werden insbesondere die Schläuchleitungen Und Abdichtungen beansprucht. Undichtigkeiten vermindern aber den Netzdruck und beeinträchtigen die Auisbauar-

beil.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Gegenstand des Hauptpatentes derart weiterzuentwikkeln, daß eine nachteilige Dauerbeanspruchung der ständig mit Druckflüssigkeit beaufschlagbaren Kolbenseite des an das Steuergerät angeschlossenen Stempels oder Zylinders vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst

Bei dem nach d^t Erfindung ausgebildeten Steuergerät wird der geöffnete Schieberkolben des durch das Rückschlagventil steuerbaren Wegeventils selbsttätig in die Schließstellung zurückgeschoben, sobald sich auf der beaufschlagten Kolbenseite des angeschlossenen Stempels oder Zylinders ein Druck aufgebaut hat bei dem das federbelastete Druckbegrenzungsventil öffnet, und Druckflüssigkeit in die Druckkammer über dem Schieberkolben einströmt Auf diese Weise wird erreicht, daÜ das Wegeventil zwar durch einen kurzen Druckimpuls zu öffnen und auch durch einen Druckimpuls vom benachbarten Wegevertil wieder zu schließen ist, aber stets nur so lange in öffnungssteüung bleibt, bis der eingestellte Druck im Druckbegrenzungsventil, der zweckmäßigerweise an den Netzdruck angepaßt ist, erreicht ist. Folglich setzt ein an das Steuergerät angeschlossener Stempel nicht nach, wenn sich durch Brucheinwirkung der Kappe Hohlräume im Hangenden bilden.

Das erfindungsgemäße Steuergerät ist auch zur Steuerung von Zylindern vorteilhaft anzuwenden. Da der Druck beim Fahren eines Zylinders abfällt, bleibt das geöffnete Wegeventil so lange in Öffnungsstellung, wie der Zylinder aus- bzw. einfährt oder bis ein Widerstand auftritt, und der Druck auf der beaufschlagten Kolbenseite den eingestellten Wert des Druckbegrenzungsventils übersteigt.

Mit dem nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung an die Stempel- oder Zylinderzuleitung angeschlossenen Druckanzeiger ist jederzeit am Steuergerät abzulesen, in welcher Stellung sich der Schieberkolben des Wegeventils befindet bzw. um wieviel bar der Druck auf der angeschlossenen Stempel- oder Zylinderseite den eingestellten Druck des Druckbegrenzungsventils übersteigt

Eine Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Bei dem im Schnitt dargestellten Steuergerät sind zwei mit A und B bezeichnete V₂ Wegeventile nebeneinander in einem flachen Ventilgehäuse 1 untergebracht, das mit voneinander getrennten Anschlüssen für die Druckzufuhs leitungen 2 und 3 und für die zu den beiden Kolbenseiten eines nicht dargestellten Zyhnderkolberuggregates führenden Stempel- oder Zylinderzuleitungen 4 und 5 sowie für eine gemeinsame Rücklaufleitung 6 versehen ist. Jedes Wegeventil A und B verfügt über einen im Ventilgehäuse 1 längsverschiebbar geführten Schieberkolben 8, der im Bereich der ihm zugeordneten Dnu !(zuführleitung 2 oder 3 mit einem Ventilkegel 9 auf einem korrespondierenden Sitz 10 zur Anlage kommt und die jeweilige Druckzufuhrleitung 2 oder 3 gegenüber der Stempel- oder Zylinderzuleitung 4 oder 5 und der Rücklaufleitung 6 abdichtend abschließt, In dieser Schließstellung des Wegeventils ist ein weiterer Ventilkegel 11 des Schieberkolbens 8 von seinem Sitz 12 abgehoben, so daß die Stempel· oder Zylinderzuleitung 4 oder 5 zur Rücklaufleitung 6

ίο

geöffnet ist. Der Schieberkolben 8 jedes Wegeventils A und ßist oberhalb des Ventilkegels 9 als Differentialkolben 13 ausgebildet, der eine kleinere Kolbenfläohe 131 im Bereich der Druckzufuhrleitungen 2 oder 3 und eine größere Kolbenfläche 132 aufweist, die im oberen freien Ende des Differentialkolbens 13 in eine Druckkammer

14 eintaucht Oberhalb der Druckkammer 14 befindet sich ein durch einen Druckknopf 15 über einen Stößel 16 betätigbares, federbelastetes Pilotventil 17, das durch Knopfdruck gegen den in der Druckkammer 14 anstehenden Druck mit geringem Kraftaufwand zu öffnen ist Bei geöffnetem Pilotventil 17 strömt Druckflüssigkeit aus der Druckkammer 14 über einen Verbindungskanal 18 zur Rücklaufleitung 6. Dadurch wird die am freien Ende des Differentialkolbens 13 befindliche Kolbenfläche 132 von dem in der Druckkammer 14 anstehenden Druck entlastet so daß der unter der kleineren Kolbenringfläche 131 wirksam werdende Druck den Schieberkolben 8 in Richtung Druckkammer 14 verschiebt Dadurch hebt der Ventilkegel 9 vom Sitz 10 ab, während ;r Ventilkegel

15 auf dem Sitz 12 zur Anlage koniitv In dieser Öffnungsstellung ist die jeweilige Druckzuführungsleitung 2 oder 3 mit der entsprechenden Stempel- oder Zylinderzuleitung 4 oder 5 geöffnet, die ihrerseits von der Rücklaifleitung 6 getrennt ist.

Die Wegeventile A und ^unterscheiden sich dadurch, daß im Differentialkolben 13 des Wegeventils Seine mit der Druckzufuhrleitung 3 verbundene Drossel 7 vorgesehen ist, die in den Druckraum 14 einmündet. In der Öffnungsstellung des Schieberkolbens 8 strömt durch die Drossel 7 nur eine geringe Flüssigkeitsmenge in die Druckkammer 14 ein. die durch das geöffnete Pilotventil 17 über Bohrungen 18 in die Rücklaufleitung 6 abgeleitet wird. Bei geschlossenem Pilotventil 17 wird mn der über die Drossel 7 einströmenden Druckflüssigkeit in der Arbeitskammer 14 ein Druck aufgebaut, der auf der größeren Kolbenfläche 132 des Differentialkolbens 13 wirksam wird und den Schieberkolber. 8 in .lie Schließstellung zurückschiebt.

Von der Stempel- oder Zylinderzuleitung 5 des Wege' -ntils B führen Verbindungskanäle 19 zu einem federbelasteten Rückschlagventil 20. das in einer zwischen den Wegeventilen A und B angeordneten Bohrung 21 des Ventilgehauses 1 untergebracht ist. Bei geöffnetem Wegeventil B gelangt Druckflüssigkeit von der Stempel- oder Zylinderzuleitung 5 über die Verbmdungskanäle 19 und das sich öffnende Rückschlagventil 20 zu der Druckkammer 14 des Wegeventils A, dessen Schieberkolben 8 in Schließstellung gebracht wird.

Die Druckkammer 14 des durch das Rückschlagventil 20 gesteuerten Wegeventils A ist zusätzlich über Bohrung?·: 22 durch ein fede:belastetes Druckbegren zungsventil 23 mit der Stempel- oder Zylindcrzuleitung 4 verbunden, aus der Druckflüssigkeit in die Dr jckkammer 14 gelangt, wenn der Druck die eingestellte Schließkraft des Druckbegrenzungsventils 23 übersteigt. Die überströmende Druckflüssigkeit verschiebt den Schieberkolben 8 aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung. Zur Überwachung der Stellung des Schieberkolbens 8 und des auf "der beaufschlagten Kolbenseite anstehenden Druckes ist in einei Bohrung des Ventilgehäuses 1 ein Druckanzeiger 25 vorgesehen, der an die Stempel oder Zylinderzuleitung angeschlossen ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gerät zur Steuerung eines hydraulischen Schreitausbaus bestehend aus zwei nebeneinander im Ventilgehäuse angeordneten, im Prinzip bekannten, Zwei-Wege-Steuerventilen zur wechselseitigen Verbindung der Druckzufuhrleitung oder der Rflcklaufleitung mit den Zuleitungen eines doppelseitig beaufschlagbaren Zylinderkolbenaggregates, wobei jedes der beiden Wegeventile ein durch einen Druckknopf und über einen Stößel betätigbares Pilotventil aufweist, das in eine Druckkammer öffnet und diese mit der Rücklaufzuleitung verbindet, und bei denen in die Druckkammer ein mit einer Ausnehmung versehener, als Differentialkolben ausgebildeter Abschnitt eines im Ventilgehäuse verschiebbar geführten Schieberkolbens eintaucht, an dessen dem Ventilsitz zugewandter Seite die wirksame Kolbenfläche im Bereich der Hochdruckzuleitung kleiner bemessen ist als die wirksame Kolbenfläche ':*> dem dem Ventilsitz abgewandten Druckkammerbereich, wobei der Schieberkolben im Bereich der Hochdruckzuleitung einen Ventilkegel aufweist, der bei geschlossenem Öffnungsventil auf einem korrespondierendem Sitz des Ventilgehäuses die Hochdruckzuleitung gegenüber der Verbraucherzuleitung und der Rücklaufzuleitung abdichtend abschließt, während ein weiterer Ventilkegel des Schieberkolbens zur Rücklaufzuleitung geöffnet ist, und wobei nur eines der beiden Wegeventile mit einer im Differentialkolben vorgesehenen, die Druckzufuhrleitung mit der Druckkammer über der größeren Kolbenfläche verbindenden, an sich bekannten Drossd verst.ien ist und beide Wegeventile durch ein eint Druckverbindung von der Verbraucherzuleitung des η t der Drossel versehenen Wegeventils zu der Druckkammer des anderen Wegeventils herstellendes Rückschlagventil eine die beiden Kolbenseiten des Zylinderkolbenaggregates untereinander beeinflussende Verkettung bilden, nach Patent 26 51913. dadurch gekennzeichnet, daß das durch das Rück schlagventil (20) gesteuerte eine Wegeventil (A) zusätzlich ein seine Druckkammer (14) mit der Stempel- oder Zylinderzuleitung (4) verbindendes und in Richtung auf letztere federbelastetes Druckbegrenzungsventil (23) aufweist.

2. Gerät zur Steuerung eines hydraulischen Schreitausbaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Wegeveniil (A) zur Überwachung der Stellung des Schieberkolbens (8) und des auf der beaufschlagten Kolbenseite anstehenden Druckes in einer Bohrung (24) des Ventilgehäuses (1) ein an die Stempel- oder Zylinderzuleitung (4) angeschlossener, an sich bekannter Druckanzeiger (25) vorgesehen ist.