DE2821505A1 - Steuereinheit zum zu- und abschalten von hydraulischen geraeten an eine hochdruckfuehrende sammelleitung - Google Patents

Description

• Steuereinheit zum Zu- und Abschalten von hydraulischen
• Geräten an eine hochdruckführende Sammelleitung.
• Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit zum Zuschalten von hydraulischen Geräten an eine hochdruckführende Sammelleitung jeweils durch ein Zuschaltventil, wobei die Geräte andererseits beim Abschalten durch eine Ruheleitung über ein Entlastungsventil mit dem Hydrauliktank verbindbar sind.
• Soll ein Verbraucher, zB. ein Servozylinder oder ein lIydromotor, an eine hochdruckführende Sammelleitung angeschlossen werden, so muß dies vollkommen ruckfrei erfolgen, damit keine unkontrollierte Bewegung des Verbrauchers erfolgen kann, die durch Druckstöße hervorgerufen wird. Auf verschiedene Weise hat man bisher schon versucht, derartige von Druckstößen freie Zuschaltungen vorzunehmen, jedoch ist dies bisher noch nicht in einer für die Praxis annehmbaren Weise gelungen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die ruckfreie Zuschaltung eines Hydraulikgerätes an eine Sammelleitung mit möglichst geringen und einfachen Mitteln durchzuführen und die gesamte Steuereinheit so aufzubauen, daß mehrere Geräte nacheinander ruckfrei zugeschaltet und wieder abgeschaltet werden können.
• Diese Aufgabe wird durch die Erfindung durch eine Steuereinheit gelöst, bei der parallel zur Sammelleitung, in der sich das Zuschaltventil befindet, zwei weitere Leitungen zu dem hydraulischen Gerät hin verlaufen, von denen in der einen ein Differenzdruckschalter und in der anderen ein Stromregler mit ückschlagventil sowie ein Vorfüllventil jeweils mit geringem Durchgang angeordnet sind, zwischen denen eine Leitung zu einem Speicherladeventil abzweigt, das den Weg entweder zu einem Vorfülspeicher oder über eine Ruheleitung zum Hydrauliktank freigibt. Dabei ist der Stromregler für einen Durchfluß von 0,5 bis 5 1/min.
• einstellbar. Der Differenzdruckschalter ist als "Schlieber" geschaltet, d.h. bei defektem Schalter kann kein Signal kommen und das Zuschaltventil wird nicht geöffnet.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen dem Speicherladeventil und dem Vorfüllspeicher ein Drossel-Rückschlagventil, vorzugsweise mit einstellbarer Drossel, angeordnet sein. Der Vorfüllspeiclier kann dabei aus einem unter Öldruck gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren Kolben bestehen, bei dessen Bewegung ein Druck in den angeschlossenen Leitungsabschnitten aufgebaut wird.
• Wird nun von einem elektrischen Steuerpult aus beispielsweise der Befehl gegeben, einen Verbraucher an die Sammelleitung anzuschließen, so kann dies ruckfrei durch einen solchen Aufbau der Steuereinheit geschehen, bei dem das Entlastungsventil geschlossen und über den Stromregler sowie das zugehörige geöffnete Vorfüll- und das Speicherladeventil in den angeschlossenen Leitungen unter der Wirkung des über das Drosselrückschlagventil zugänglichen Vorfüllspeichers allmählich ein immer größer werdender Druck aufgebaut wird, bis in den am Differenzdruckschalter zu seinen beiden Seiten angeschlossenen Leitungsabschnitten beinahe der gleiche Druck herrscht, wodurch das Zuschaltventil geöffnet und der volle Strömungsdruck zum hydraulischen Gerät freigegeben wird. Danach kann der Speicher über das Speicherladeventil auch wieder entladen und das Vorfüllventil wieder geschlossen werden.
• Die Steuereinheit kann dabei so geschaltet sein, daß bei einem Hochdruck von etwa 280 bar in den Sammelleitungen der Differenzdruckschalter bei einer Druckdifferenz von etwa 5 bar schaltet.
• Auch das Abschalten des Verbrauchers erfolgt ruckfrei, und dazu werden das Zuschaltventil geschlossen sowie das Entlastungsventil geöffnet.
• Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargostellten Ausführungsbeispiels in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung entnommen werden können Bei der in der Zeichnung schematisch dargestellten Steuereinheit geht von einer Ilydraulikstation 1 ein Druck von etwa 280 bar aus, der in den an die Hydraulikstation angeschlossenen Sammelleitungen 2 herrscht und über ein Zuschaltventil 3 zu einem hydraulischen Gerät 4 geführt werden kann. Parallel zur Sammelleitung 2 verlaufen zwei Leitungen 5 und 6 zu dem hydraulischen Gerät 4 hin. In der Parallel leitung 5 befindet sich ein Differenzdruckschalter 7 und in der Parallelleitung 6 sind ein Stromregler 8 mit einem RUckschlagventil 9 sowie ein Vorfüllventil 11 angeordnet. Der Stromregler 8 dient zum Konstanthalten eines Vorfüllstromes, der nur so gering ist, daß o,5 bis 5 1/min.
• hindurchlaufen kdnnen.
• Zwischen dem Stromregler 8 und dem Vorfüllventil 11 zweigt eine Leitung 12 zu einem Speicherladeventil 13 ab. Dieses Speicherladeventil kann entweder so geschaltet werden, daß es über eine Leitung 14 mit dem Hydrauliktank 15 verbunden ist, oder so, daß es über die Leitung 16, in der sich ein DrosselrUckschlagventil 17 befindet, mit einem Vorfüllspeicher 18 verbunden ist. Dieser wird also je nach der Schaltstellung des Speicherladeventils 13 entweder wie dargestellt mit dem Hydrauliktank 15 oder mit der Leitung 12 verbunden. Die Drossel 19 im Drosselrückschlagventil 17 ist einstellbar, so daß damit die Langsamkeit des Abflusses vom Vorfüllspeicher eingestellt werden kann. Im übrigen weist der Vorfüllspeicher 18 einen Kolben 21 auf, der unter dem Druck des im System befindlichen Mediums gegen eine Feder 22 verschiebbar ist, die sich einerseits am Kolben 21 und andererseits am Boden 23 des Zylinders 24 des Vorfüllspeichers 18 abstützt.
• Beim Abschalten des Verbrauchers 4 wird wie dargestellt das Zuschaltventil 3 geschlossen. Außerdem wird ein Entlastungsventil 25, das in einer Leitung 26 vom Hydraulikgerät 4 zum Hydrauliktank 15 liegt, geöffö.
• Dadurch kann die Leitung 26 entlastet werden, indem Hydraulikflüssigkeit aus der Leitung 26 in den Hydrauliktank 15 abfließen kann.
• Bei einem von einem elektrischen Steuerpult aus gegebenen Befehl "Verbraucher zuschalten" wird das Entlastungsventil 25 angesteuert und geschlossen. Dadurch wird das Hydraulikgerät 4 vom Tank 15 getrennt. Gleichzeitig werden das Vorfüliventil 11 geöffnet und das Speicherladeventil 13 auf Durchgang von der Leitung 12 auf die Leitung 16 geschaltet. Dadurch strömt ein am Stromregler 8 vorwählbarer, kleiner, differenzdruckunabhängiger Volumenstrom sowohl direkt zum Verbraucher als auch zum Vorftilispeicher 18, dessen im Hydraulikzylinder 24 befindlicher Kolben 21 stangenseitig gegen ein Federpaket 22 drückt. Dieser Kolben fährt mit einer dem vorgewählten Volumenstrom entsprechenden Geschwindigkeit langsam zurück und drückt dabei das Federpaket 22 zusammen. Dadurch baut sich vor dem Kolben 21 in der Leitung 16 sowie in den Leitungen 6 und 12, dem Verbraucherkreis, langsam ein hydraulischer Druck von Null aus auf. Das am Verbraucher 4 angebaute Servoventil erfährt somit keinen hydraulischen Druckstoß, welcher ein kurzzeitiges Öffnen und damit eine unzulässige Bewegung des Verbrauchers bewirken könnte.
• Wird aus irgendeinem Grunde, wenn z.B. die Verbraucherleitung offen ist, innerhalb einer einstellbaren Zeit kein Druckaufbau erreicht, so wird der gesamte Vorfüllvorgang automatisch abgebrochen, ohne daß die Hauptleitung geöffnet wird.
• Liegt der Vorfülldruck im Verbraucherkreis mit der Leitung 5, 6 etwa 5 bar unter dem Systemdruck von 280 bar in der Leitung 2, so spricht der Differenzdruckschalter 7 an, so daß dadurch das Zuschaltventil 3 geöffnet wird. Damit wird ein großer Strömungsquerschnitt freigegeben. Kurz danach werden das Vorfüllventil 11 und das Speicherladeventil 13 wieder entregt und der Kolbenspeicher 21 fährt durch Entspannen der Feder 22 wieder in Bereitschaftsstellung zum Zuschalteinsatz bei einem anderen Verbraucher. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist nämlich die Möglichkeit gegeben, das System in der dargestellten Weise so zu erweitern, daß nacheinander weitere hydraulische Geräte in erfindungsgemäßer Weise, d.h. ohne einen hydraulischen Druckstoß zugeschaltet werden können.

Claims (5)

1. Ansprüche Steuereinheit zum Zuschalten von hydraulischen Geräten an eine hochdruckf'iihrende Sammelleitung jeweils durch ein Zuschaltventil, wobei die Geräte andererseits beim Abschalten durch eine Ruhe leitung über ein Bntlastungsventil mit dem Hydrauliktank verbindbar sind, d a d u r c II g e k e n n z e i c h n e t, daß parallel zur Sammelleitung (2), in der sich das Zuschaltventil (3) befindet, zwei weitere Leitungen (5, 6) zu dem hydraulischen Gerät (4) hin verlaufen, von denen in der einen (5) ein Differenzdruckschalter (7) und in der anderen (6) ein Stromregler (8) mit Itückschlagventil (9) sowie ein Vorfiillventil (11) jeweils mit geringem Durchgang angeordnet sind, zwischen denen eine Leitung (12) zu einem Speicherladeventil (13) abzweigt, das den Weg entweder zu einem Vorfüllspeicher (18) oder von diesem über eine Ruheleitung (14) zum Hydrauliktank (15) freigibt.
2. 2. Steuereinheit nach Anspruch 1, d a d u r c h gek e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem Speicherladeventil (13) und dem Vorfüllspeicher (18) ein Drosselrückschlagventil (17) vorzugsweise mit einstellbarer Drossel (19) angeordnet ist.
3. 3. Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h t: o k e n n z e i c h n e t, daß der Vorfdllspeicher (18) aus einem unter druck gegen den Druck einer Feder (22) verschiebbaren Kolben (21) besteht, bei dessen Bewegung ein Druck von Null aus in der angeschlossenen Leitung (16) aufgebaut wird.
4. 4. Steuereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen solchen Aufbau derselben, daß zum ruckfreien Zuschalten eines Verbrauchers (4) an die Sammelleitung (2) das Intlastungsventil (25) geschlossen und titer den Stromregler (8) sowie das ge(iffnete Vorfüll- (11) und das Speicherladeventil (13) in den angeschlossenen Leitungen (6, 12, 16) unter der Wirkung des über das Drosselrückschlagventil (17) zugänglichen Vorfüllspeichers (18) so lange allmählich ein immer größer werdender Druck aufgebaut wird, bis in den am Differenzdruckschalter (7) zu seinen beiden Seiten angeschlossenen Leitungsabschnitten (5) beinahe der gleiche Druck herrscht, wodurch das Zuschaltventil (3) geöffnet und der volle Strömungsdruck zum hydraulischen Gerät (4) freigegeben wird.
5. 5. Steuereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei einem Hochdruck von etwa 280 bar in den Sammelleitungen (2) der Differenzdruckschalter (7) bei einer Druckdifferenz zwischen Sammelleitung und Verbraucher von etwa 5 bar schaltet.