DE2754860A1 - Hydraulischer steuerblock - Google Patents

Description

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24. Januar 1977 RS/kh

SIG Schweizerische Industrie-Gesellschaft, 8212 Neuhausen am Rheinfall

Hydraulischer Steuerblock

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Steuerblock mit mindestens einem Steuerhebel zur Betätigung eines hydraulischen Verbrauchers.

Ein solcher hydraulischer Steuerblock kann z. B. als Handsteuerventil zur Druckkolbenbeaufschlagung der Arbeitszylinder eines Hubstaplers oder einer fahrbaren Baumaschine ausgebildet sein. Bei bekannten Staplern wird bei Betätigung des Steuerventils der Pumpenmotor direkt über einen Schütz an die volle Batterie-

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spannung gelegt. Dies geschieht so, dass der aus einer neutralen Lage ausgelenkte Steuerhebel einen Mikroschalter betätigt. Dabei entstehen beim plötzlichen Anlauf des Pumpenmotors beträchtliche Stromspitzen, die folgende Nachteile aufweisen:

unnötig hoher Bürsten- und Kollektorverschleiss unnötig hoher Abbrand am Pumpenschützkontakt unnötig hohe Beanspruchung mechanischer Art unnötig hohe Entladestromspitzen der Batterie unnötiger Energieverbrauch zum Beschleunigen unnötiger Energieverbrauch bei Teillast unnötiger Energieverbrauch bei Ueberdruck

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurden schon Endschalteranordnungen in Kaskadenbauweise (treppen- oder stufenförmig) vorgeschlagen, die eine stufenweise Erhöhung des Oelförderstromes durch das Pumpenaggregat ermöglichen. Das geschieht beispielsweise derart, dass der Hubsteuerhebel zwei Mikroschalter betätigt, nämlich den ersten sofort nach Auslenkung aus der Neutrallage und den zweiten, wenn der Hebel mehr als zur Hälfte ausgesteuert wird, d· h- wenn mehr als die halbe mögliche Hubgeschwindigkeit verlangt wird.

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Die stufenweise Förderraengensteuerung kann noch mit einer Impulssteuerung des Pumpenmotors kombiniert werden.

Weitere Verbesserungen konnten mit einer elektronischen Proportional-Steuerung erzielt werden, wobei die jeweils verlangte Fördermenge stufenlos der Steuerhebelauslenkung angepasst werden kann.

Die bekannten, stufenlosen Steuerungen sind aber aufwendig, und es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen hydraulischen Steuerblock der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, welcher ein dosiertes Steuern der Oelfördermenge auf einfache Weise ermöglicht.

Erfindungsgemäss wird dies so erreicht, dass am Steuerblock zwei zueinander parallele und zwangsläufig in entgegengesetzten Richtungen verdrehbare Uebertragungswellen angeordnet sind, dass die eine dieser Wellen mit einem elektrischen Schaltelement verbunden ist, und dass der Steuerhebel eine Betätigungszunge aufweist, die auf wenigstens einen Mitnehmer einwirkt, welcher an einer dieser Wellen befestigt ist.

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Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Handsteuerventils und Fig. 2 einen Hydraulikplan eines Hubstaplers.

Der hydraulische Steuerblock weist ein Ventilgehäuse 1 auf, in welchem die Steuerschieber 5 der Wegeventile in bekannter und nicht näher dargestellter Weise untergebracht sind. Zwei Handsteuerhebel 2, 2a mit Kugelgriffen 3 sind in einem Support 6 um die Achse des Lagerbolzens 7 verschwenkbar gelagert und wirken mit ihren Steuerhebelkörpern 4 auf die Steuerschieber 5 ein. Die etwa mittig an den Handsteuerhebeln 2, 2a befestigten Steuerhebelköpfe 4 sind am einen Ende gelenkig 8 mit den Steuerschiebern 5 verbunden und weisen am anderen Ende je einen zungenartigen Fortsatz 9 auf.

Am Ventilgehäuse 1 sind zwei Flansche la angeordnet, in denen zwei zueinander parallele Uebertragungswellen 11, 12 gelagert sind. Zwei auf diesen Wellen 11, 12 sitzende und ineinandergreifende Zahnritzel 13 verbinden die Wellen.so miteinander, dass bei einer Verdrehung der einen Welle die andere Welle zwangsläufig im entgegengesetzten Drehsimverdreht wird. Die

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untere Welle 12 trägt an ihrem Ende einen Schalthebel 15, welcher auf einen Stift 16a eines elektrischen Schaltelementes 16 gedrückt ist.

Die Wellen 11, 12 sind ferner mit Mitnehmern 10, 10a, 10b versehen, welche mit den zungenartigen Fortsätzen 9 der Handsteuerhebel 2, 2a in noch zu beschreibender Weise zusammenwirken.

Der Handsteuerhebel 2a ist zur Betätigung eines doppelt wirkenden hydraulischen Zylinders bestimmt und seine Zunge 9 greift zwischen den auf der oberen Welle 11 befestigten Mitnehmer 10a und den auf der unteren Welle 12 befestigten Mitnehmer 10b ein. Die Mitnehmer sind dabei durch die Kraft einer Rückhaltefeder 14 gegen die zwischen ihnen liegende Zunge 9 gepresst.

Wird nun der Handsteuerhebel 2a in einer Richtung, beispielsweise in Richtung s ausgelenkt, so bewirkt er über seine Zunge 9 eine Auslenkung s¹ des oberen Mitnehmers 10a und damit eine entsprechende Verdrehung der oberen Uebertragungswelle 11. Infolge der Zahnritzel 13 werden dadurch die untere Uebertragungswelle 12, der mit letzterer verbundene Mitnehmer 10b und der ebenfalls mit ihr verbundene Schalthebel 15 zwangsläufig in entgegengesetzter Richtung s^lf um den gleichen Betrag verdreht.

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Wird hingegen der Handsteuerhebel 2a in die andere Richtung t ausgelenkt, so wirkt seine Zunge 9 auf den unteren Mitnehmer 10b ein und verursacht dadurch die gleiche Verschwenkung s¹' der unteren Welle 12 und des Schalthebels 15 wie bei der Auslenkung des Steuerhebels 2a in Richtung s.

Der Schaltstift 16a wird also bei jeder Auslenkung des Handsteuerhebels 2a, unabhängig von der Auslenkrichtung, um einen proportionalen Betrag in das elektrische Schaltelement 16 geschoben. Letzteres kann z. B. ein Potentiometer oder einen Induktivgeber aufweisen, womit der Pumpenmotor und damit die Strömungsmenge stufenlos regulierbar ist. Am Schaltelement 16 können auch Endschalter zur Ein- und Ausschaltung des Motors vorgesehen sein.

Der Handsteuerhebel 2 zur Hubbetätigung des Staplers wirkt nur mit einem oberen Mitnehmer 10 zusammen, um die Strömungsmenge beim Heben der Last zu regulieren. Das Senken der Last erfolgt durch das Gewicht selber, ohne dass die Pumpe eingeschaltet oder reguliert werden muss.

Durch das beschriebene hydraulische Handsteuerventil ist es möglich, auf einfache mechanische Art und Weise ein elektrisches Schaltelement so zu betätigen, dass die Pumpenleistung

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bzw. die Fördermenge der Pumpe kontinuierlich veränderbar ist, entsprechend der jeweiligen Auslenkung des Handsteuerhebels, welche Auslenkung wiederum im entsprechenden Verhältnis zur hydraulischen Steuerschieberstellung steht. Durch Verkürzung oder Verlängerung der Betätigungszunge kann das Uebersetzungsverhältnis zwischen der Steuerhebelbewegung und der Führungsgrösse des Schaltstiftes verändert und den jeweiligen konstruktiven Voraussetzungen angepasst werden. Es können auch Signale durch Weglassung entweder der Mitnehmer oder auch der Zunge oder beider unterdrückt werden.

So können die Steuerblöcke baukastenartig dem gewünschten Verwendungszweck angepasst werden. Bereits vorhandene Steuerblöcke können auch auf einfache Weise nachträglich mit der Vorrichtung für die stufenlose Mengenregulierung ausgerüstet werden.

Im Hydraulikplan gemäss Fig. 2 ist eine Anwendungsmöglichkeit des hydraulischen Steuerblockes gezeigt.

Der Handsteuerhebel 2a dient zur Betätigung des doppelwirkenden Hydraulikzylinders 17 und der Handsteuerhebel 2 zur Betätigung des einfachwirkenden Zylinders 18 über die Wegeventile 19 bzw. 20.

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Das elektrische Schaltelement 16 ist mit einer Impulssteuerung 21 bzw. einem Tschopper oder einer Phasenanschnittsteuerung verbunden, um den Elektromotor M und die Oelpumpe P zu regulieren. Als Stromquelle dient eine Batterie B. Das Hydrauliköl fliesst aus dem Reservoir R in das Leitungssystem 22 und über den Steuerblock 1 zu den Verbrauchern 17, 18 und dann wieder zurück ins Reservoir R.

Im Ausgangsteilstück der Leitunp 22 ist ein Ueberdruckventilkolben 24 und ein Kontakt 23 für das minimale Tastverhältnis vorgesehen. Aus Sicherheitsgründen umfasst die Leitungsanordnung auch ein Ueberdruckventil 25.

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Claims (6)

EB/br 30.11.77 Patentansprüche

1.!Hydraulischer Steuerblock mit mindestens einem Steuerhebel zur Betätigung eines hydraulischen Verbrauchers, dadurch gekennzeichnet, dass am Steuerblock zwei zueinander parallele und zwangsläufig in entgegengesetzten Richtungen verdrehbare Uebertragungswellen (11, 12) angeordnet sind, dass die eine (12) dieser Wellen (11, 12) mit einem elektrischen Schaltelement (16) verbunden ist, und dass der Steuerhebel (2, 2a) eine Betätigungszunge (9) aufweist, die auf wenigstens einen Mitnehmer (10, 10a, 10b) einwirkt, welcher an einer dieser Wellen (11, 12) befestigt ist.

2. Hydraulischer Steuerblock nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei miteinander in Eingriff stehende, je auf einer der Wellen (11, 12) sitzende Zahnritzel (13).

3. Hydraulischer Steuerblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der einen Welle (12) ein Schalthebel (15) befestigt ist, welcher auf einen Schaltstift (16a) des elektrischen Schaltelementes (16) einwirkt.

4. Hydraulischer Steuerblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Mitnehmer (10a, 10b) vorgesehen sind,

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die je auf einer der Wellen (11, 12) befestigt sind, und dass die Betätigungszunge (9) zwischen diese Mitnehmer (10a, 10b) eingreift.

5. Hydraulischer Steuerblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (10a) durch die Kraft einer Rückholfeder

(14) gegen die Betätigungszunge (9) gedrückt ist.

6. Hydraulischer Steuerblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung des Uebersetzungsverhältnisses zwischen der Steuerhebelauslenkung und der Auslenkung des Schalthebels

(15) die Länge der Betätigungszunge (9) veränderbar ist.

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