DE3012844A1

DE3012844A1 - Schaltkreis fuer eine hydraulische lasthebemaschine

Info

Publication number: DE3012844A1
Application number: DE19803012844
Authority: DE
Inventors: Akinori Ikeda; Fuyuki Nagai; Takashi Okuno
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1979-04-05
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1980-10-30
Also published as: US4317466A; NL175750C; GB2050517B; JPS55135202A; NL8001727A; DE3012844C2; GB2050517A; NL175750B

Description

Schaltkreis für eine hydraulische Lasthebemaschine
Die Erfindung betrifft einen Schaltkreis für eine hydraulische Lasthebemaschine.
Sie betrifft insbesondere einen hydraulischen Antriebsschaltkreis für hydraulische Laufkettenkrane, Löffelbagger und dergl.
Der Nenndruck des Antriebsschaltkreises in einer hydraulischen Lasthebemaschine wird unter Beachtung der Art der verschiedenen von der Maschinen durchzuführenden Arbeiten bestimmt. Im Betrieb jedoch tritt oft die Notwendigkeit auf, eine Leistung zu erbringen, die größer ist als die, die demNenndruck entspricht, beispielsweise dann, wenn ein eingegossener oder einzementierter Pfahl herausgezogen werden muß, wenn ein Schrapper -Förderkasten gezogen werden soll, der auf einem großen Felsbrocken festgehalten ist, oder wenn eine Maschine aus schlammiger Umgebung herausgeholt werden muß.
In einem solchen Fall kann eine mechanische Lasthebe- oder Beförderungsmaschine eine unverzögert erhöhte Ausgangsleistung (wenige Sekunden lang) erbringen, die 130 bis 150 jlo der normalen Ausgangsleistung entspricht und zwar entsprechend der Trägheitskraft des Mas chinenschwungrades, wogegen die Ausgangsleistung eines hydraulischen Gegenstückes von dem Sicherheitsdruck des Hauptsicherheitsventiles bestimmt ist; dadurch ist dieses hydraulische Gegenstück nicht in der Lage, einen "Schnellgang" zu erzeugen, bei dem der Nenndruck überschritten wird. Daher hat man bis jetzt die Meinung vertreten, daß hydraulische Antriebs schaltkreise eine kleinere Windenenergie besitzen, als die eines mechanischen Gegenstückes.
Um die Ausgangsleistung einer eingangs genannten hydraulisch£'n Maschine zu erhöhen, kann man daran denken, das Reduzierverhältnis zwischen dem hydraulischen Motor und der Aufwickeltrommel zu erhöhen oder den Sicherheitsdruck des Sicherheitsventiles des Antriebsschaltkreises zu erhöhen. Jedoch wird die Erhöhung des Reduzierverhältnisses , wenn sie nicht von einemAnstieg der Pumpenkapazität begleitet ist, von einer niedrigeren Arbeitsgeschwindigkeit praktisch ausgeglichen , und Vergrößerungen bzw. Erhöhungen der Pumpen- und Maschinenkapazität und des Reduzierverhältnisses gehen einher mit höheren Produktionskosten, größerem Lärm und höhere-Treibstoffverbrauch.In dem Falle, in dem der Sicherheitsdruck des Hauptsicherheitsventiles erhöht wird, wird es notwendig, eine hydraulische Pumpe, einen Motor oder andere Komponenten mit höherem Druckwiderstand bzw. höherer Festigkeit zu verwenden, was ebenfalls zu erhöhten Produktionskosten führt. Wenn der Siche rheitsdruck des Hauptsiche rheitsventile s allein ohne Beachtung der Kapazitäten der jeweiligen hydraulischen Komponenten erhöht wird, dann treten - unausweichlich Probleme von ungenügender Lebensdauer und Haltbarkeit der hydraulischen Komponenten auf.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Schaltkreis für eine hydraulische Lasthebemaschine oder Last- Arbeitsmaschine zu schaffen, deren maximaler Ausgangs druck normalerweise von einem Hauptsicherheitsventil bestimiiit ist, welcher Schaltkreis jedoch dann, wenn es erforderlich ist, in der Lage ist, automatisch eine "zähe Schnellgangleistungf' zu erzeugen, die 130 bis 150% einer Nennausgangsleistung in einer Art ähnlich einem mechanischen Antrieb entspricht. Dabei soll der Schaltkreis eine erhöhte Ausgangsleistung mit "zäher Schnellgangleistung " erzeugen, die höher ist als der Nennausgangsdruck, jedoch die Verwendung von hydraulischen Komponenten einschließ-lich einer Hydraulikpumpe und einem Hydraulikmotor , die für den Nenndruck ausgelegt sind, gestatten.
Ferner soll die Ausgangsleistung des Antriebsschaltkreises höher sein als der Nenndruck, wobei eine Maschine verwendet werden soll, deren Kapazität für den Nenndruck ausgelegt ist, ohne daß jedoch Stillstandzeiten der Maschine bewirkt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der maximale Ausgangs druck des Schaltkreis es von einem Hauptsicherheitsventil bestimmt ist, welches auf der Ausgangsseite einer Hydraulikpumpe angeordnet ist, und daß der Antriebsschaltkreis Mittel zur Erhöhung des Sicherheitsdruckes des Hauptsicherheitsventiles lang über einen Nenndruck eine kurze Zeitdauer von etwa wenigen Sekunden? und dann zum automatischen Rückführen des Sicherheitsdruckes auf eine dem Nenndruck äquivalente Druckhöhe aufweist.
Der erfindungsgemäße hydraulische Antriebsschaltkreis ist so ausgebildet, daß der Siche rheits druck des Hauptsiche rheit sventiles eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise einige Sekunden lang, auf eine Druckhöhe erhöht wird, die 130 bis 150 % des Nenndruckes des Schaltkreises entspricht, wobei danach der Sicherheitsdruck automatisch auf die Höhe des Nenndruckes zurück gebracht wird.
Bei diesem Beispiel wird das Maschinendrehmoment entsprechend der Trägheitskraft des Schwungrades zeitweise auf einen Wert erhöht, der größer ist als ein Nenndrehmoment, jedoch wieder auf eine Nenndrehmomentkurve zurückgeführt bzw. kehrt darauf zurück,bevor es einen maximalen Punkt erreicht. Daher kann der Ausgangsdruck zeitweise erhöht werden, um einen"Schnellgang't zu erzielen, ohne Maschinenstopps zu erzeugen. Da der Ausgangsdruck bald wieder auf die Höhe des Nenndruckes zurückgeführt wird, besteht keine Möglichkeit der Beschädigung bzw. der Verringerung der Lebensdauer und der Haltbarkeit der hydraulischen Komponenten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen, Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigt: Fig. 1 ein Schaltkreisdiagramm eines konventionellen Antriebsschaltkreises für hydraulische Lasthebemaschinen, Fig. 2 ein Diagramm eines erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebs schaltkreises, Fig. 3 eine graphische Darstellung, mit der die Wirkungsweise der Erfindung prinzipiell dargestellt ist, Fig. 4 ein Schaltkreisdiagramm einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, Fig. 5 und 6 Schaltkreisdiagramme der Anordnung gemäß Fig. 2 Fig. 7 ein Schaltkreisdiagramm einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung und Fig. 8 und 9 Schaltkreisdiagramme von Modifikationen der Ausgestaltung gemäß der Fig. 4.
In der Fig. 1 ist ein konventioneller hydraulischer Antriebsschaltkreis für ein hydraulisches Arbeitsfahrzeug, insbesondere ein hydraulischer La sthebe s chaltkreis dargestellt.
Der konventionelle Hebeschaltkreis besitzt eine Hydraulikpumpe 1, ein Umschaltventil 3, ein Ausgleichsventil 5, einen Hydraulikmotor 7, eine Reduziereinrichtung 8, eine Aufwickeltrommel 9, ein Stoßentlastungs- bzw. Stoßsicherheitsventil 12 und ein Hauptsicherheitsventil 13. Der Hydraulikmotor oder der hydraulische Motor 7 wird von dem Öl angetrieben, das von der Pumpe 1 über Leitungen 2 und 4, dem Ausgleichsventil 5 und einer Leitung 6 auf Umschalten des Umschaltventiles in die Stellung A gefördert wird. Das Öl, welches den Motor 7 verläßt, wird einem Tank über eine Leitung 10, das Schaltventil 3 und eine Leitung 11 zurückgeführt. Das Ausgleichsventil dient dazu, zu verhindern, daß eine angehobene Last während des Anhebevorgangs absinken bzw. herabfallen kann und das Stoßentlastungsventil 12 zum Vermeiden hoher Drücke , die in der Leitung 6 erzeugt werden. Der Hydraulikmotor ist mit der Aufwickeltrommel 9 über die Reduziereinrichtung verbunden, um die Trommel mit einer Aufwickelkraft anzutreiben, die dem Motorantriebsmoment entspricht, welches durch den Sicherheitsdruck, wie er von dem Hauptentlastungsventil 13 bestimmt wird, erzeugt wird. Wie oben dargestellt ist es nicht möglich, eine Aufwickelkraft zu erzielen, die größer ist als der von dem Hauptentlastungsventil 13 erzeugte Sicherheits- oder Entlastungsdruck.
Es sei nun bezug genommen auf die Fig. 2. Hier ist ein Antriebsschaltkreis gemäß der Erfindung dargestellt. In Fig. 2 sind die Teile 1 bis 13 die gleichen wie die entsprechenden Teile in der Fig. 1 und daher mit entsprechenden bzw. gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Bei dieser Ausgestaltung ist der Sicherheitsdruck PC eines Hauptentlastungsventile s bzw. Haupt sicherheitsventile s 13 beispielsweise auf eine Druckhöhe eingestellt, die äquivalent 130 -150% des Nenndruckes P des Schaltkreises ist, und ein Entlüftungs-A sicherheitsventil 14, welches auf einen Sicherheitsdruck PB (= PA), der dem Enddruck entspricht, eingestellt ist, ist mit einer Entlüftungsöffnung des Hauptsiche rheitsventile s 13 verbunden, wobei es eine Tanköffnung des Entlüftungssicherheitsventiles 14 mit dem Tank über das Zuschaltventil 15 verbindet. Das Umschaltventil 15 sperrt normalerweise die Tanköffnung des Entlüftungssicherheitsventiles 14 und verbindet dann, wenn es umgeschaltet ist, die Tanköffnung des Sicherheitsventiles 14 mit dem Tank.
Mit der Bezugsziffer 16 ist ein Zylinder mit einem Kolben 16a zur Betätigung des Schaltventiles 15 , mit 17 ein Schaltventil zur Steuerung der Kolbenzylinderanordnung 16, mit 18 ein Umschaltventil für verzögerte Rückführung und mit 19 ein Strömungsregel ventil bezeichnet. Das Umschaltventil 17 detektiert den Druck des Schaltkreises über eine Abzweigleitung 2a und wird dann, wenn der Schaltkreisdruck den Enddruck PA erreicht, aus der Stellung A in die Stellung B umgeschaltet, wobei es dabei dafür sorgt, daß sich der Kolben 16a nach links (siehe Fig. 2) mit einer Geschwindigkeit bewegt, die von dem Regelventil 19 eingeregelt wird. In der Zwischenzeit wird das verzögerte Rückführventil 18, welches den Druck des Schaltkreises ebenfalls durch die Abzweigleitung 2a detektiert, schon in die Stellung B bei einem Druck umgeschaltet, der erheblich niedriger ist als der Nenndruck PA. Bei dieser Ausgestaltung mit der oben beschriebenen Schaltkreis anordnung wird das Steuer- Umschaltventil 17 in die Stellung B verschoben, wenn der Schaltkreisdruck den Nenndruck PA erreicht, wobei es den Kolben 16a mit einer von dem Regelventil 19 eingeregelten Geschwindigkeit ausschiebt, um das Umschaltventil 15 aus der Stellung B in. die Stellung A umzuschalten.
Bei dieser Ausgestaltung ist der Sicherheitsdruck des Hauptsicherheitsventiles auf ein Niveau PC eingestellt, welches höher ist als der Nenndruck des Schaltkreises wie oben erwähnt, und die Tanköffnung des Entlüftungs sicherheitsventile s 40 wird normalerweise von dem Schaltventil 15 gesperrt, sodaß während der Zeitdauer zwischen den beiden Zeitpunkten, also zwischen dem Zeitpunkt wenn der Schaltkreisdruck den Nenndruck PA erreicht, und dem Zeitpunkt, wenn das Umschaltventil 15 in die Stellung A umgeschaltet ist, der Schaltkreisdruck einmal auf den voreingestellten Sicherheitserhöht druck PC des Hauptsicherheitsventiles 13 und auf die Umschaltung des Umschaltventiles 15 in die Stellung A, der Schaltkreisdruck automatisch auf die Höhe PB = PA abgesenkt wird, wenn der Sicherheitsdruck des Sicherheitsventiles auf die Höhe des Nenndruckes PA eingestellt ist. Das heißt, daß bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ein"Schnellgang" oder eine erhöhte Ausgangsleistung von dem erhöhten Eingangsdruck für die oben erwähnte Zeitdauer erhalten werden kann, indem man eine solche Voreinstellung vornimmt , daß das Umschaltventil 15 in die Stellung A innerhalb 2 bis 5 Sekunden umgeschaltet wird, nachdem der Schaltkreisdruck den Nenndruck PA erreicht.
Die.Ausgangsleistung erhöht sich nur die voreingestellte Zeitdauer lang und danach sinkt automatisch der Nenndruck ab, so daß keine Möglichkeit eines Maschinenstopps oder eine Verringerung der Lebensdauer oder der Zuverlässigkeit der hydraulischen Teile bzw. Komponenten entsteht. In einem Falle, in dem das Umschaltventil 18 so eingestellt ist, daß es bei einem Druck PD bei etwa 2 10 kg/cm umschaltbar wird, ist der Kolben 16a nicht in der Lage, in seine Anfangsstellung zurückzukehren, und das Umschaltventil 15 verbleibt in der Stellung A sogar dann, wenn der Schaltkreisdruck P auf das Druckniveau P = P zurückgekehrt ist, nachdem er c B A eine erhöhte Ausgangsleistung für den Schnellgang erzeugt hat, wobei der Schaltkreisdruck auf das anfängliche Druckniveau nur dann zurück kehrt, wenn er unter das oben erwähnte Druckniveau PD ohne Ansteigen über den Sicherheitsdruck PB abgesenkt ist.
Die oben beschriebene Arbeitsweise ist in der Fig. 3 dargestellt. Der Kolben 16a beginnt mit seiner Bewegung, wenn der Schaltkreisdruck auf das Druckniveau PA (= P oder den Punkt x angestiegen ist. Für die Zeitdauer von t Sekunden , in der das Schaltventil 15 in die Stellung A umgeschaltet ist, oder während der Zeitdauer der Bewegung des Kolbens 16a,hält das Hauptsicherheitsventil 13 den Sicherheitsdruck P und dann, wenn das Umschaltventil in die Stellung A nach t Sekunden umgeschaltet wird, wird der Schaltkreisdruck auf das Niveau des Sicherheitsdruckes PB des Entlüftungssicherheitsventiles 14 von dem Punkt x2 zum Punkt X3 abgesenkt, wobei der Druck PB (x3 , X4) danach fortlaufend gehalten wird, bis eine Veränderung in dem Belastungszustand auftritt.
Wenn der Schaltkreisdruck auf den Wert PD entsprechend einer Verringerung einer Belastung abgesenkt wird, dann wird das Umschaltventil 18 in die Stellung A zurückgeschaltet und der Kolben 16a wird nach rechts bewegt, wobei er hierdurch dem Umschaltventil 15 ermöglicht, in seine Stellung B zurück zu kehren. Daher wird der Sicherheitsdruck des Schaltkreises auf den Sicherheitsdruck PC des Hauptsicherheitsventiles 13 "zurück-gesetzt" wobei der Schaltkreisdruck wieder auf die Höhe P auf eine Erhöhung der Belastung hin erhöht wird.
Die Fig. 4 zeigt ein Schaltkreisdiagramm einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform, in dem die Teile 1 bis 13 die gleichen sind wie die entsprechenden Teile in der Fig. 1 und daher mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Bei dieser Ausgestaltung wird der Sicherheitsdruck des Hauptsicherheitsventiles 13 auf die Höhe des Nenndruckes PA des Schaltkreises eingestellt und eine Tanköffnung des Hauptsicherheitsventiles 13 wird konstant mit einem Gegendruck PE beaufschlagt, um den Sicherheitsdruck des Schaltkreises auf dem Wert P G = PA + PE zu halten. Wenn der Schaltkreisdruck den Nenndruck übersteigt, dann wird der Druck PE nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer abgeschaltet, um den maximalen Schaltkreisdruck auf die Höhe P diese Zeitlang zu erhöhen. Danach wird der Schaltkreisdruck automatisch auf den Sicherheitsdruck PA des Hauptsicherheitsventiles 13 eingestellt. Darüber hinaus ist die Schaltkreisanordnung dieselbe wie in der ersten Ausgestaltung gemäß der Fig. 2.
In der Fig. 4 ist mit der Bezugsziffer 20 ein Umschaltventil , mit der Fig.21 ein Umschaltventil, welches automatisch entsprechend dem Druck des Hauptschaltkreises umgeschaltet wird, mit der Bezugsziffer 22 eine Hilfspumpe für denGegendruckund mit der Bezugsziffer 23 ein Sicherheitsventil für den Gegendruckschaltkreis bezeichnet. Beispielsweise ist das Schaltventil 21 in die Stellung B 2 bei einem Druckniveau von etwa 10 kg/cm umschaltbar und das Sicherheitsventil 23 für den Gegendruck ist auf einen Sicherheitsdruck PE eingestellt, der ungefähr 30 bis 50% des Nenndruckes beträgt. Die anderen Teile 16 bis 19 sind in der gleichen Weise wie in der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 angeordnet.
Bei dieser Ausgestaltung mit der oben beschriebenen Schaltkreisanordnung wird das Umschaltventil 21 aus der Stellung A in die Stellung B durch den Druck PD auf das Anlaufen der Ölpumpe hin umgeschaltet, und der Druck P derGegendrucWumpe 22 oder Hilfs-E pumpe 22, der durch das Sicherheitsventil 23 eingestellt ist, wird der Tankmündtng des Hauptsicherheitsventiles 13 durch die Umschaltventile 21 und 20 zugeführt. Aus diesem Grunde wird der Sicherheitsdruck des Hauptsicherheitsventiles auf einen Druck PA + PE = PC eingestellt.
Wenn nun der Schaltkreisdruck den Nenndruck PA erreicht, wird der Kolben 16a nach links mit einer Geschwindigkeit verschoben, die durch das Strömungsregelventil 19 in der gleichen Weise wie bei der Ausgestaltung nach der Fig. 1 eingeregelt ist, während der Schaltkreisdruck auf die Höhe PC angehoben wird, und das Umschaltventil 20 aus der Stellung A in die Stellung B von dem Kolben 16a umgeschaltet wird, worauf die Tanköffnung des Hauptsicherheitsventiles 13 mit dem Tank verbunden wird, um den Maximaldruck des Schaltkreises auf den Sicherheitsdruck P zu begrenzen.
nnniiin A Bei dieser Ausführungsform wird das Umschaltventil 20 ebenfalls in der Stellung B gehalten, bis der Schaltkreisdruck unter den voreingestellten Schaltdruck PD des langsamen Umschaltventiles 18 absinkt, welcher Druck auf ca. 10 kg/cm² beispielsweise voreingestellt ist.
Die Fig. 5 zeigt eine beispielhafte Schaltungsanordnung zur elektrischen Steuerung des Schaltkreises nach Fig. 2.
In der Fig. 5 sind die Teile 1 bis 14 die gleichen wie die Teile in der Fig. 2 und sind daher auch mit den gleichen Bezugs ziffern bezeichnet. Das Umschaltventil 15 der Fig. 2 ist durch ein elektromagnetisches Umschaltventil 24 ersetzt. Mit der Bezugsziffer 25 ist ein Druckschalter bezeichnet, der mit einer Abzweigleitung 2a von der Leitung 2 verbunden ist und der auf die Feststellung , daß besitzt der Schaltkreisdruck eine Druckhöhe PE,Rdie geringfügig unterhalb ~~ des Nenndruckes FÃ4errt, und mit der Bezugsziffer 26 ist ein Verzögerungsrelais bezeichnet, welches ein Verzögerungsrelais 26 a und einen Relais schalter 26b aufweist, welches das elektromagnetische Ventil 24 dadurch erregt, daß es das elektromagnetische Ventil 24 an eine Energiequelle 27 legt, wenn der Relais schalter 26b geschlossen ist, um das Elektromagnetventil aus der Stellung A in die Stellung B zu verschieben bzw. umzuschalten. Das Verzögerungsrelais 26 schließt den Relais schalter 26b, nach-dem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, beispielsweise einige wenige Sekunden, nach Schließen des Druckschalters 25.
In der Ausführungsform nach der Fig. 5 mit der oben beschriebenen Anordnung wird der Druckschalter 25 geschlossen, wenn der Schaltkreisdruck die Druckhöhe PE erreicht, und nach einer vorgestimmten Zeit, die für das Verzögerungsrelais 26 voreingestellt ist, beispielsweise nach einigen wenigen Sekunden, wird der Relais schalter 26b geschlossen, um das Elektromagnetventil 24 aus der Stellung A in die Stellung B umzuschalten. Auf diese Weise wird der Schaltkreisdruck von dem Nenndruck auf ein erhöhtes Druckniveau PC die Verzögerungszeit des Relais lang erhöht und dann automatisch auf den Nenndruck abgesenkt.
Der Druck PE, der von dem Druckschalter 25 detektiert wird, muß die Bedingung erfüllen: PE < PA, und zwar aus den Gründen, die weiter unten dargestellt werden. Bei der Ausgestaltung gemäß der Fig. 3 wird der Druckschalter 25 der Fig. 5 während der Zeitdauer von t Sekunden geschlossen, wobei der Druck PC gehalten wird, jedoch befindet sich das elektromagnetische Ventil in der Stellung A, weil der Relais schalter 26b offen ist. Nach-dem der Punkt X2 (Fig. 3) erreicht ist, wird der Relais schalter 26b geschlossen und das elektromagnetische Ventil oder auch Elektromagnetventil 24 wird in die Stellung B umgeschaltet, so daß der Hauptschaltkreisdruck den Punkt x3 (Fig. 3) erreicht. Zu diesem Zeitpunkt , wenn also PE = PA , wird der Druckschalter 25 geöffnet und zwar darauf hin, wenn der Schaltkreisdruck den Punkt x3 erreicht, wobei er wiederum das Elektromagnetventil 24 entregt, damit dieses in die Stellung A zurück-kehren kann. Als Folge hiervon wird der Druck PC wiederholt alle t Sekunden abgesenkt, wobei er einen Zustand erzeugt, wie wenn der Druck PE kontinuierlich gehalten wird.
In der Ausführungsform , wie sie in der Fig. 5 dargestellt ist, wird jedoch der Druckschalter 25 dann sofort geöffnet, wenn der Schaltkreisdruck unter den Druck PE absinkt, sodaß das Elektromagnetventil entregt wird, um in seine Stellung A zurück zu kehren, und der Sicherheitsdruck des Schaltkreises auf den Sicherheitsdruck PC des Hauptsicherheitsventiles 13 zurückgesetzt wird. In diesem Falle besteht die Möglichkeit, daß der maximale Druck PC mit einer hohen Frequenz oder mit einer hohen Häufigkeit verwendet wird.
Mit der Ausgestaltung nach der Fig. 6 , in der das Elektromagnetventil in die Stellung A nur dann zurückfährt, wenn der Schaltkreisdruck auf eine Druckhöhe PA bei etwa 10 kg/cm² absinkt, wird dieses Problem überwunden.
In der Fig. 6 sind die Teile 1 bis 14 und das Teil 24 die gleichen wie die entsprechenden Teile in der Fig. 5 und daher mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In dieser Ausgestaltung weist der An-.
triebsschaltkreis einen Druckschalter 28, der dann schließt, wenn er feststellt, daß der Schaltkreisdruck eine Höhe erreicht, die äquivalent dem Nenndruck oder darüber liegt, und einen anderen Druckschalter 29 auf, der dann schließt, wenn er feststellt, daß der Schaltkreisdruck einen niedrige Druckhöhe von etwa 10 kg/cm erreicht. Ein Verzögerungsrelais 30, welches aus einem Verzögerungsrelaiselement 30a und zwei Relais schaltern 30 b und 30c besteht, schließt den Druckschalter 28, um das Verzögerungsrelaiselement 30a sofort dann zu erregen, wenn der Schaltkreisdruck den Nenndruck erreicht und nach einer Verzögerung von einigen wenigen Sekunden schließt der Relais schalter 30a und 30b , um das Elektromagnetventil 24 umzuschalten, wobei er den Schaltkreis des Verzögerungsrelaiselementes 30a mit der Energiequelle 27 über den Druckschalter 29 und einen Relais schalter 30a verbindet.
In der Ausgestaltung nach der Fig. 6 mit der oben beschriebenen Anordnung wird dann, wenn das Elektromagnetventil 24 in die Stellung B umgeschaltet wird, nach-dem der Schaltkreisdruck einmal auf die Höhe PC G oberhalb des Nenndruckes angehoben wird, die Erregung des Verzögerungsrelaisschalterelementes 30a durch den Druckschalter 29 und den Relais schalter 30b aufrecht erhalten, bis der Schaltkreisdruck unter den vorgegebenen Schaltdruck PD des Druckschalters 29 absinkt. Nur dann, wenn der Schaltkreisdruck unter die Höhe P abfällt, wird der Druckschalter 29 geöffnet, um das Elektromagnetventil 27 in die Ausgangslage zu verbringen, so daß die Häufigkeit des Auftretens oder der Verwendung des Maximaldruckes P in-soweit begrenzt ist.
Wie oben dargestellt, wird bei den Ausführungsformen der Fig.
2, 4 und 6 der Schaltkreisdruck zeitweise iiber den Nenndruck angehoben, um die Ausgangsleistung für einen Schnellgang zu erhöhen und danach wird eine Druckerhöhung über den Nenndruck nicht ermöglich, es sei denn, daß der Schaltkreisdruck einmal unter einen vorbestimmten unteren Druck PD absinkt. Im Normalbetrieb besteht keine Möglichkeit, daß die hydraulischen Komponenten zeitweise einer Belastung unterworfen werden, die größer ist als der Nenndruck. In einem solchen Falle jedoch, bei dem eine große Ausgangsleistung dauernd gefordert ist, kann der Schnellgangdruck PC oberhalb des Nenndruckes wiederum innerhalb einer kurzen Zeitdauer dadurch erzeugt werden, daß man einen Betätigungshebel betätigt, um den Schaltkreisdruck unter die Druckhöhe PD abzusenken, nach-dem einmal der Schnellgangdruck P erzeugt ist. Wenn jedoch der Schnellgangdruck PC wiederholt in einer hohen Frequenz erzeugt wird, besteht die Möglichkeit, daß sich die Lebensdauer oder die Zuverlässigkeit der hydraulischen Komponenten verringert oder daß die Maschine anhält oder ausfällt.
Die Ausgestaltung der Fig. 4 ist aus diesem Grunde mit Mitteln versehen, mit denen der Schnellgang eine Zeit lang vermieden werden kann, die notwendig für die Sicherheit ist, wenn der Schaltkreisdruck über den Nenndruck erhöht wird, wobei keine Rücksicht auf die Druckhöhe des Schaltkreises und äußere Betätigungen genommen wird.
In der Ausgestaltung gemäß der Fig. 7 sind die Teile 1 bis 14 und 24 bis 27 jeweils die gleichen wie in der Ausgestaltung nach Fig. 5 und besitzen daher auch gleiche Bezugsziffern. Bei dieser Ausgestaltung ist ein Zeitgeberelement 31a eines Zeitgebers 31 , der Eigenschaften für eine verzögerte Wiederherstellung besitzt, in Serie mit dem Relais schalter 26b des Verzögerungsrelais 26 verbunden mit einem Zeitgeberschalter für eine verzögerte Wiederherstellung, 3lb, der in den Schaltkreis des elektromagnetischen Umschaltventiles 24 eingesetzt ist.
Bei der Ausgestaltung nach der Fig. 7 mit der oben beschriebenen Anordnung wird der Druckschalter 25 geschlossen, wenn der Schaltkreisdruck den Nenndruck PA erreicht, wobei er hierdurch das Verzögerungsrelais 26 zur Anhebung des Schaltkreisdruckes von PA auf G einige wenige Sekunden lang betätigt. Danach wird der Relaisschalter 26b geschlossen, um das Elektromagnetventil 24 umzuschalten, um den Schaltkreisdruck wieder auf den Nenndruck PA zu bringen. In diesem Falle hält der Zeitgeberschalter 31b sogar dann, wenn der Druckschalter 25 durch einen Abfall des Schaltkreis druckes geöffnet ist, den Schaltkreis des Elektromagnetventiles 24 eine vorbestimmte Zeit lang, beispielsweise 30 oder 40 Sekunden, in geschlossenem Zustand, wobei es hierdurch einen Druckanstieg über den Nenndruck die vorbestimmte Zeit des Zeitgebers 31 unabhängig vom Schaltkreisdruck verhindert. In-dem der Zeitgeber 31 auf eine Zeitdauer eingestellt ist, die notwendig ist für sicheren Betrieb, beispielsweise auf einige 10 Sekunden, wird es dadurch möglich, die Häufigkeit einer hohen Belastung der hydraulischen Komponenten zu begrenzen, um die Dauerhaftigkeit und die Zuverlässigkeit der hydraulischen Komponenten aufrecht zu erhalten und die Lebensdauer zu vergrößern.
Die Fig. 6 und 7 zeigen elektrische Steuerungen für den Antriebsschaltkreis der Fig. 2. In gleicher Weise kann der Antriebsschaltkreis der Fig. 4 ebenfalls elektrisch gesteuert werden. Insbesondere die Fig. 8 zeigt ein Beispiel für eine elektrische Steuerung des Schaltkreises gemäß der Fig. 4, ähnlich der Anordnung gemäß Fig. 6, wogegen die Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel für eine elektrische Steuerung des Schaltkreises gemäß Fig. 7 ähnlich der Fig. 6 darstellt. In jedem Falle arbeiten die jeweiligen Druckschalter und das Verzögerungsrelais oder der Zeitgeber für verzögerte Wiederherstellung in der gleichen Weise wie in der Ausführung nach den Fig. 6 und 7 und sie sind daher auch mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Daher wird eine Erläuterung der Ausgestaltung gemäß der Fig. 8 und 9 zur Vermeidung von Wiederholungen nicht vorgenommen.
Wie oben dargestellt, bewirkt bei einem hydraulischen Antriebsschaltkreis, in dem der maximale Ausgangsdruck durch ein Hauptsicherheitsventil auf der Auslaßseite einer hydraulischen Pumpe bestimmt ist, die Erfindung eine Verbesserung, indem der Sicherheitsdruck des Haupts iche rheitsventile s automatisch über den Nenndruc k des Schaltkreises eine kurze Zeit von einigen wenigen Sekunden lang erhöht und dann automatisch auf den Nenndruck zurückgeführt wird, um eine zähe "Schnellgangleistung" zu erhalten, die größer ist als die Nennleistung , wobei hydraulische Komponenten , die auf die Nennleistung ausgelegt sind, verwendet werden, welche hydraulischen Komponenten eine Hydraulikpumpe,einen Hydraulikmotor und dergleichen umfassen, während eine Beschädigung bzw. eine Verringerung der Dauerhaftigkeit und der Lebensdauer und der Zuverlässigkeit der hydraulischen Komponenten ebenso wie die Probleme verhindert werden, die dann entstehen, wenn Maschinenstopps auftreten.
Die bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung sind dargestellt und erläutert worden mit Hilfe von Schaltkreisdiagrammen.
Es ist jedoch selbstverständlich, daß das Entlüftungssicherheits ventil oder andere Umschaltventile entweder getrennt von dem Hauptschaltventil angeordnet oder einstückig mit dem Hauptschaltventil ausgebildet sein können.
Darüber hinaus ist das Strömungsregelventil 19 in den Fig. 2 und 4 als variables Drosselventil dargestellt; man kann jedoch auch andere Arten von Ventilen verwenden, beispielsweise ein Verteilventil, welches einen Ausgang besitzt, der mit dem Öltank in Verbindung steht.
Darüber hinaus kann auch eine Byfpassleitung mit einem Ein-Ausventil 32 (wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 und 4 dargestellt) vorgesehen sein, um das Arbeitsöl auf der strdmaufwärtsliegenden Seite des Umschaltventiles 15 oder 20 zu entlasten, wobei das Ventil 32 geschlossen wird, wenn ein Betrieb mit Schnellgang erforderlich ist. Wenn kein Schnellgangbetrieb gefordert wird, beispielsweise in einer hydraulischen Lastanhebemas chine, wie z. B. einem Kran, dann wird das Ventil 32 offen gehalten.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Schaltkreis für eine hydraulische Lasthebemaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Ausgangsdruck des Schaltkreises von einem Hauptsicherheitsventil (13) bestimmt ist, welches auf der Ausgangsseite einer Hydraulikpumpe (1) angeordnet ist, und daß der Antriebsschaltkreis Mittel zur Erhöhung des Sicherheitsdruckes des Hauptsicherheitsventiles über einen Nenndruck eine kurze Zeitdauer von etwa wenigen Sekunaea«nd dann zum automatischen Rückführen des Sicherheitsdruckes auf eine dem Nenndruck äquival-ente Druckhöhe aufweist.
2. Schaltkreis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Hauptsicherheitsventil (13), dessen Sicherheitsdruck auf eine Druckhöhe eingestellt ist, die höher ist als der Nenndruck des Schaltkreises, ein Entlüftungssicherheitsventil (14), welches auf den Nenndruck eingestellt ist und mit einer Entlüftungsöffnung des Hauptsicherheitsventils (3) verbunden ist,und welches eine Tanköffnung besitzt, die normalerweise gegen die Verbindung mit einem Tank gesperrt und mit dem Tank auf ein Absinken eine vorbestimmte Zeitdauer lang hin verbunden wird, nachdem der Druck des Schaltkreises den Nenndruck erreicht, wobei es dabei ermöglicht, daß der Schaltkreisdruck über den Nenndruckwert und die vorbestimmte Zeitdauerangrhöht und automatisch auf eine dem Nenndruck entsprechende Höhe auf die Verbindung der Tankmündung des Entlüftungssicherheitsventiles mit dem Tank hin zurückgeführt wird.
3. Schaltkreis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Hauptsicherheitsventil mit einem auf den Nenndruck des Schaltkreises eingestellten Sicherheitsdruck und mit einem Gegendruck an der Tanköffnung, um einen Sicherheitsdruck oberhalb der Druckhöhe des Nenndruckes zu halten, wobei der Gegendruck gegen die Tanköffnung des Hauptsicherheitsventiles auf einen Abfall eine vorge stimmte Zeitdauer lang hin abgeschaltet wird, nachdem der Schaltkreis druck den Nenndruck erreicht, wodurch ermöglicht wird, daß der Schaltkreisdruck über den Nenndruck während der vorbestimmten Zeitdauer erhöht und auf die Druckhöhe des Nenndruckes auf das Abschalten des Gegendrucks gegen die Tanköffnung des Hauptsicherheitsventiles hin abgesenkt bzw. zurückgeführt wird.
4. Schaltkreis nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch ein Umschaltventil zum Öffnen und Schließen der Tanköffnung des Entlüftungssicherheitsventiles (14) oder zur Steuerung des Gegendrucks an der Tanköffnung des Hauptsicherheitsventiles, ein Steuerumschaltventil, welches dazu geeignet ist, umgeschaltet zu werden, wenn der Schaltkreisdruck die Höhe des Nenndruckes erreicht, einen Kolbenmechanismus (16) der von dem Steuerumschaltventil zur Umschaltung des Umschaltventiles betätigt ist, ein Strömungsregelventil (19), welches in Verbindung mit einer Einlaßöffnung des Steuerumschaltventiles zum Einstellen einer Zeitdauer , in der der Schaltkreisdruck auf einer Höhe gehalten wird, die höher ist als der Nenndruck, steht, und ein verzögertes Umschaltventil, welches in einer Zylinderrückführleitung des Kolbenmechanismus angeordnet ist und mit dem Tank nur dann verbindbar ist, wenn der Schaltkreisdruck beachtlich erhöht ist.
5. Schaltkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptsiche rheitsventil (12) einen Siche rheitsdruck besitzt, der auf eine Höhe eingestellt ist, die höher ist als der Nenndruck des Schaltkreises, daß das Entlüftungssicherheitsventil (14) mit einer Entlüftungsöffnung des Hauptsicherheitsventiles verbunden ist und auf den Nenndruck eingestellt ist, daß das Entlüftungssicherheitsventil eine Tanköffnung besitzt, die normalerweise von einem elektromagnetischen Umschaltventil gesperrt ist, daß ein erster Druckschalter (28) , der auf eine Erhöhung des Schaltkreisdruckes auf die Höhe des Nenndruckes anspricht und in der Lage ist, das elektromagnetische Ventil;;tlber ein Verzögerungsrelais (30) zu schalten, um die Tanköffnung des Entlüftungssicherheitsventiles mit dem Tank nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer zu verbinden, und daß ein zweiter Druckschalter (29) vorgesehen ist, der den Schaltkreis des Verzögerungsrelais hält, bis der Schaltkreisdruck auf eine Höhe absinkt, die beachtlich niedriger ist als der Nenndruck, wobei er dem elektromagnetischen Ventil gestattet, in seine Anfangs stellung nur dann zurück zu kehren, wenn der Schaltkreisdruck auf eine Höhe absinkt, die von dem zweiten Druckschalter bestimmt ist.
6. Schaltkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptsicherheitsventil auf einen Sicherheitsdruck in der Höhe des Nenndruckes eingestellt ist und mit einem Gegendruck in der Tanköffnung desselben iiber ein elektromagnetisches Umschaltventil beaufschlagt ist, um für das Hauptsicherheitsventil einen Sicherheitsdruck einzustellen, der höher ist als der Nenndruck, daß ein erster Druckschalter (28), der auf eine Erhöhung des Schaltkreisdruckes auf die Höhe des Nenndruckes anspricht und in der Lage ist, ein elektromagnetisches Ventil über ein Verzögerungsrelais zu schalten , um den Gegendruck auf der Tanköffnung des Hauptsicherheitsventiles nach Verstreichen einer vorbestimmten , durch das Verzögerungsrelais voreingestellten Zeitdauer zu schneiden bzw. abzusenken, und daß ein zweiter Druckschalter (29) vorgesehen sind, welcher so ausgebildet ist, daß er den Schaltkreis des Verzögerungsrelais hält, bis der Schaltkreisdruck auf eine Höhe absinkt, die beachtlich niedriger ist als der Nenndruck, wodurch er dem elektromagnetischen Ventil ermöglicht, in seine Anfangsstellung nur dann zurück zu kehren, wenn der Schaltkreisdruck auf eine von dem zweiten Druckschalter vorbestimmte Höhe absinkt.
7. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptsiche rheitsventil (13) einen Sicherheit sdruck besitzt, der auf eine Höhe eingestellt ist, die höher als der Nenndruck ist, daß das Entlüftungssicherheitsventil auf die Höhe des Nenndruckes eingestellt und mit einer Entlüftungsöffnung des Hauptsicherheitsventiles verbunden ist, daß das Entlüftungssicherheitsventil (14) eine Tanköffnung besitzt, die normalerweise von einem elektromagnetischen Ulnschaltventil (24) gesperrt ist, daß ferner ein Druckschalter , der auf eine Erhöhung des Schaltkreisdruckes auf die Höhe des Nenndruckes zur Umschaltung des elektromagnetischen Ventiles über ein Verzögerungsrelais (30) anspricht, um die Tanköffnung des Entlüftungs sicherheitsventile s nach Verstreichen einer vorbestimmten, durch das Verzögerungsrelais voreingestellten Zeitdauer zu verbinden, vorgesehen ist, und daß das elektromagnetische Ventil einmal von der Betätigung des Verzögerungsschalters geschaltet wird, welcher nicht in der Lage ist, in die Anfangsstellung eine bestimmte Zeitdauer ohne Berücksichtigung der Wiederherstellung des Verzögerungsrelais entsprechend einem Absinken des Schaltkreisdruckes zurück zu kehren.
8.'Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptsicherheitsventil (13) auf einen Sicherheitsdruck in der Höhe des Nenndruckes eingestellt und dauernd mit einem Gegendruck an der Tanköffnun g über ein elektromagnetisches Umschaltventil beaufschlagt ist, um für das Hauptsicherheitsventil einen Sicherheitsdruck einzustellen, der höher als der Nenndruck ist, daß ferner ein Druckschalter vorgesehen ist, der auf die Erhöhung des Schaltkreisdruckes auf die Höhe des Nenndruckes anspricht und in der Lage ist, das elektromagnetische Ventil über ein Verzögerungsrelais zu schalten, um den Gegendruck zu der Tanköffnung des Sicherheitsventiles nach Verstreichen einer vorbestimmten, durch das Verzögerwigsrelais eingestellten Zeitdauer abzusenken, und daß das elektromagnetische Ventil einmal durch die Betätigung des Verzögerungsrelais geschaltet wird, welches nicht in der Lage ist, eine beshmnte Zeit lang ohne Beachtung der Höhe des Schaltkreisdruckes in seine Anfangsstellung zurück zu kehren.