DE3200416C2 - Ventilanordnung - Google Patents

Ventilanordnung

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DE3200416C2
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Abstract

Eine Mehrfachsteuerventilanordnung weist ein erstes und ein zweites Mehrfachsteuerventil (11 und 48) auf. An das erste Mehrfachsteuerventil (11) ist ein Zusatzventil (32) betriebsfähig in einer solchen Weise angeschlossen, daß unter Druck stehendes Öl zum ersten Mehrfachsteuerventil (11) und zum Zusatzventil (32) von einer gemeinsamen Ölpumpe (15) unabhängig durch jeweilige Leitungen (14, 35) zugeführt wird. Das zweite Mehrfachsteuerventil (48) ist an das Zusatzventil (32) durch eine Leitung (71) angeschlossen, in der ein Fernsteuerventil (69) angeordnet ist, das Fließrichtungsumschaltvorrichtungen (36, 53, 54, 55) umschaltet, die in dem Zusatzventil (32) und in dem zweiten Mehrfachsteuerventil (48) angeordnet sind, um diese Ventile gleichzeitig zu betätigen.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Eine derartige Ventilanordnung eines Hydraulikkreislaufes ist zur Betätigung einer Arbeitsmaschine geeignet. Es gibt viele Arbeitsmaschinen, von denen jede eine Anzahl von Bauteilen enthält, die durch Kolben-Zylinder-Vorrichtungen betätigt werden, deren Arbeitsmittel Drucköl ist Zur Abkürzung werden diese Kolben-Zylinder-Vorrichtungen im folgenden nur »Antriebe« genannt In einer Arbeitsmaschine, die eine große Anzahl von Antrieben hat, werden einige der Antriebe durch Drucköl betätigt das durch eine erste ölpumpe gefördert wird, während die anderen Antriebe durch Drucköl betätigt werden, das durch eine weitere Ölpumpe gefördert wird.
Ein hydraulischer Löffelbagger einer Baumaschine, der ein typisches Beispiel einer großen Arbeitsmaschine ist, wird durch einen ersten und einen zweiten Ventilblock gesteuert die betriebsfähig mit hydraulischen Pumpen verbunden sind. Dabei steuert der erste Ventilblock Antriebe für Fahrvorrichtungen (rechts oder links), Schwenk- und Trägervorrichtungen der Maschine durch Betätigung von drei Steuerschiebern, die in diesem Ventilblock angeordnet sind. Der zweite Ventilblock steuert die Antriebe für eine Fahrvorrichtung (links oder rechts), einen Ausleger und eine Schaufel des Löffelbaggers. Der erste und der zweite Ventilblock schließen jeweils drei an einer Halterung befestigte Steuerschieber ein, die an einem platzmäßig begrenzten Ort des Löffelbaggers angeordnet sind.
Bei einer besonderen Verwendung der Ventilanordnung der oben beschriebenen Bauart in einer Schaufel eines Löffelbaggers wird zur Erhöhung der Arbeitsdurchflußmenge des Drucköls ein Ventilblock mit vier Steuerschicbern als ein erster Ventilblock verwendet, und zwar anstelle des ersten Ventilblocks mit den drei Steuerschiebern, wie dies oben beschrieben ist, ohne daß es erforderlich ist den zweiten Ventilblock in einer solchen Weise zu ändern, daß einer der vier Steuerschieber mit dem Steuerkreislauf der Schaufel des zweiten Ventilblocks verbunden ist, um den Durchfluß des unter Druck stehenden Öls zu vereinigen, das durch den ersten und den zweiten Ventilblock fließt. Jedoch ist es sehr schwierig, einen Ventilblock aus in Reihe angeordneten Steuerventilen, der vier Steuerschieber beinhaltet, an einer Halterung anzuordnen oder zu befestigen, die an einem platzmäßig begrenzten Ort des Löffelbaggers angeordnet ist, anstatt einen Ventilblock mit drei Steuerschiebern zu verwenden. Sogar wenn diese Ventilblöcke durch neue hinzugefügte Halterungen ausgetauscht werden können, wird viel Zeit und werden viele Arbeitsschritte erforderlich sein, um diese schweren Ventilblöcke aus in Reihe angeordneten Steuerventilen anzubringen oder zu entfernen und Leitungen oder andere Bauteile auszutauschen, die mit dem Vcnlilblock verbunden sind.
In der älteren DE-OS 32 00 419 ist bereits eine Ventilanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art beschrieben, die einen ersten Venlilblock, ein parallel dazu angeordnetes Zusatzventil und ein im Auslaßbereich des ersten Ventilblocks angeordnetes Drucksteuerventil aufweist, das über eine Steuerleitung in Wirkverbindung mit einem Umschaltventil steht, das die Verbindung der Steuerleitung zum Behälter sperren kann. Diese Ventilanordnung ist dazu geeignet, in einer Arbeitsmaschine mit einer geringen Anzahl unn Antrifhpn pinap*pt7t 711 ufprrlpn wip Hipc hpitnink-
weise bei einer Baumaschine mit einem Antrieb für den Fahrmotor, einem Baggerschaufel- und Auslegerantrieb und einem Antrieb für ein zusätzliches Brechwerk der Fall ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art so weiter zu bilden,
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daß sie für eine Arbeitsmaschine mit einer größeren Anzahl von Antrieben geeignet ist, wobei für diese Ventilanordnung Ventilgehäuse eines üblichen Ventilblocks aus in Reihe angeordneten Steuerventilen ils Bauteile verwendbar sein sollen, so daß die Ventilanordnung auf einfache Weise und mit geringen Kosten herstellbar ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst
Erfindungsgemäß ist eine Ventilanordnung vorgesehen, in der ein zusätzliches Ventil betriebsfähig mit einem ersten Ventilblock aus in Reihe angeordneten Steuerventilen verbunden ist, der betriebsfähig mit einem zweiten Ventilblock aus in Reihe angeordneten Steuerventilen über ein Vorsteuerventil verbunden ist so daß der Durchfluß des unter Druck stehenden Öls von einer ersten und einer zweiten ölpumpe zusammengeführt und dadurch die Arbeitsdurchflußmenge des unter Druck stehenden Öls vergrößert wird, das ein in Antrieb einer Arbeitsmaschine betätigt
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ist mit einem Vorsteuerventil und einem Zusatzventil versehen, die betriebsfähig in einer solchen Art mit einem ersten Ventilblock aus in Reihe angeordneten Steuerventilen verbunden sind, daß die Leitungen, die eine erste ölpumpe als Ölquelle und öleinlaßkammern des Zusatzventils und des ersten Ventilblocks verbinden, parallel angeordnet sind. Das Zusatzventil ist auch über eine Steuerleitung mit einem zweiten Ventilblock verbunden. Das Umschaltabsperrglied des Zusatzventils und die Steuerschieber des zweiten Ventilblocks werden gleichzeitig durch das unter Druck stehende Öl betätigt, das durch die .Steuerleitung fließt, die durch ein Vorsteuerventil gesteuert wird, das in einer Abzweigleitung der Steuerlcilung angeordnet ist Damit kann das unter Druck stehende Öl des ersten und des zweiten Ventilblocks zusammengeführt werden, so daß das öl in eine Hydraulikkammer eines Antriebs fließt und ihn betätigt.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung kann Ventilgehäuse der gebräuchlichen Ventilblöcke als Bauteile verwenden, ohne daß die Ventile neu herzustellen und zusätzliche Leitungen zu verwenden sind, die die Ursprungsbauform verändern. Daher kann die Ventilanordnung wirtschaftlich hergestellt werden, wobei die Herstellungsschritte vermindert sind. Außerdem ist es nicht notwendig, die Anordnung einer Halterung in einer Arbeitsmaschine zu ändern, in der die erfindungsgemäße Ventilanordnung befestigt wird.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird in der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung einen Längsschnitt einer Ausführungsform einer Ventilanordnung gemäß der Erfindung.
Eine bevorzugte Ausführung einer Ventilanordnung gemäß der Erfindung wird im nachfolgenden im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben, in der das Bezugszeichen 11 einen ersten Ventilblock aus in Reihe angeordneten Steuerventilen bezeichnet. Ein Ventilgehäuse 12 des ersten Ventilblocks 11 ist mit einer öleinlaßkammer 13 versehen, in der unter Druck stehendes öl durch eine erste ölpumpe 15 durch eine Leitung 14 gefördert wird. Wenn Steuerschieber iö bis i», die gewöhnlich Steuerkolben sind und die die ölfließrichtung umschalten, sowie im ersten Ventilblock 11 enthalten sind, ihre neutrale Lage einnehmen, fließt das unter Druck stehende Öl in einen Behälter 22 in einem unbelasteten Zustand durch einen Bypass oder Umgehungskanal 19, durch ein Drucksteuerventil 20 sowie durch einen Rücklaufkanal 21. Das unter Druck stehende Öl wird den Steuerschiebern 16 bis 18 über Seitenkanäle 23 und 24 zugeführt, die mit der Einlußkammer 13 verbunden sind.
Das Drucksteuerventil 20 hat einen Ventilhohlkörper 23, der öldicht in dem unteren Bereich des Ventilgehäuses 12 befestigt ist, wie es in der Zeichnung dargestellt ist Ein Kolben 27 des Drucksteuerventils 20, der an seiner Vorderseite mit einer öffnung 26 versehen ist, ist in den Ventilhohlkörper 25 eingesetzt. Der Kolben 27 wird ständig durch eine Feder 29 nach oben gedrückt die mit ihrem einen Ende in einen Verschlußstopfen 28 eingreift der in den Ventilhohlkörper 25 des Drucksteuerventils 20 eingepaßt ist. Eine Steuerkammer 30, die zwischen der Unterseite des Kolbens 27 und dem Verschlußstopfen 28 ausgebildet ist ist mit einer Leitung 31 verbunden.
Ein an dem ersten Ventilblock 11 entweder befestigtes oder betriebsfähig verbundenes Ventil 32 wird im nachfolgenden nur Zusatzventil 32 genannt Ein Ventilgehäuse 33 des Zusatzventils 32 ist mit einer öleinlaßkammer 34 versehen, die mit der ersten ölpumpe 15 durch eine Leitung 35 verbunden ist Wenn ein Umschaltabsperrglied 36 des Zusatzventils 32, das die ölflußrichtung umschaltet, sich in seiner neutralen Lage befindet, wird das unter Druck stehende öl in einen Bypass oder Umgehungskanal 37 eingeführt der mit der Einlaßkammer 34 verbunden ist Aber der Abfluß des unter Druck stehenden Öls in Richtung des Behälters 22 wird durch einen Verschlußstopfen 38 abgesperrt der zwischen dem Umgehungskanal 37 und einem Rücklaufkanal 33a angeordnet ist. Wenn das in der Zeichnung dargestellte Umschaltabsperrglied 36 nach links bewegt wird, fließt das unter Druck stehende Öl von der Einlaßkammer 34 in eine Hydraulikkammer eines nicht dargestellten Baggerantriebs durch die öffnungen 44 bis 46 und eine Zylinderöffnung 47.
Das unter Druck stehende öl in der anderen Hydraulikkammer des Antriebs wird in den Behälter 22 durch eine Zylinderöffnung 40 durch öffnungen 41 bis 43 und durch den Rückflußkanal 33a abgelassen. Steuerkammern 36a und 366 sind an beiden Seiten des Umschaltabsperrglieds 36 des Zusatzventils 32 ausgebildet.
Ein Ventilgehäuse 49 eines zweiten Ventilblocks aus in Reihe angeordneten Steuerventilen 48 ist mit einer öleinlaßkammer 50 versehen, in die das unter Druck stehende Öl durch eine zweite ölpumpe 52 über eine Leitung 51 gefördert wird. Wenn die im zweiten Ventilblock 48 vorgesehenen Steuerschieber 53 bis 55, die die ölflußrichtung umschalten und allgemein Kolben genannt werden, in ihren neutralen Lagen positioniert sind, fließt das unter Druck stehende öl in einem unbelasteten Zustand in Richtung des Behältes 22 durch einen Bypass oder Umgehungskanal 56 und durch einen Rückflußkanal 57. Wenn einer dieser Steuerschieber, z. B. der Schieber 55, nach links bewegt wird, wird das unter Druck stehende öl in der Einlaßkammer 50 in eine Hydraulikkammer eines nicht dargestellten Baggerschaufelantriebs durch einen Seitenkanal 59 durch Öffnungen 65 bis 67 und eine Zylinderöffnung 64 gefördert. Das unter Druck stehende Öl in der anderen Hydraulikkammer im Antrieb wird in den Behälter 22 durch eine Zylinderöffnung 63, durch öffnungen 60 bis 62 und durch einen Rückflußkanal 67 abgelassen. Steuerkammern 55a und 556 sind an beiden Seiten des Steuerschiebers 55 ausgebildet.
Das unter Druck stehende öl in der Steuerpumpe 68 wird wahlweise in die Steuerkammern 55a oder 556 des zweiten Ventilblocks 48 durch eine Leitune 70 oder 71
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geleitet indem ein Vorsteuerventil 69 geschaltet wird. Eine Leitung 72, die von der Leitung 71 abzweigt, ist mit der Steuerkammer 366 des Zusatzventils 32 verbunden. Ein Umschaltventil 73 ist über die Leitung 31 mit dem Drucksteuerventil 20 verbunden. Wenn die Leitung 71 mit einem Druck beaufschlagt wird, bewegt sich das Umschaltventil 73 nach rechts, um die Verbindung zwischen der Leitung 31 und dem Behälter 22 zu unterbrechen.
Die Ventilanordnung arbeitet wie folgt. ι ο
Wenn die Steuerschieber 16 bis 18 des ersten Ventilblocks 11 und das Umschaltabsperrglied 36 des Zusatzventils 32 ihre neutrale Lage einnehmen, die in der Zeichnung dargestellt ist, fließt das unter Druck stehende öl von der ersten Pumpe 15 in die öleinlaßkammer 34 des Zusatzventil 32 durch die Leitung 35, und das öl fließt ebenfalls über die Leitung 14 in die öieinlaßkammer 13 und in den Umgehungskanal 19 des ersten Ventilblocks 11. Zu dieser Zeit wird das unter Druck stehende öl in den Behälter 22 abgelassen, weil die Steuerkammer 30 des Drucksteuerventils so mit dem Umschaltventil 73 verbunden ist, daß der Kolben 27 des Drucksteuerventils durch den Druck, der auf die Oberseite des Kolbens 27 wirkt, gegen die Federkraft abgesenkt wird. Dadurch wird bewirkt, daß der Umgehungskanal 19 mit dem Rückflußkanal 21 in Verbindung steht.
Wenn die Steuerschieber 53 bis 55 des zweiten Ventilblocks 48 sich in ihrer neutralen Lage befinden, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, fließt das unter Druck stehende öl aus der zweiten ölpumpe 52 in die öleinlaßkammer 50 durch die Leitung 51. Das öl wird dann durch den Umgehungskanal 56 und den Rückflußkanal 57 in den Behälter 22 abgelassen.
Wenn das Vorsteuerventil 69 aus einer in der Zeichnung dargestellten Lage nach rechts verschoben wird, während alle Steuerschieber des ersten und des zweiten Ventilblocks 11,48 und des Zusatzventils 32 ihre neutrale Lage beibehalten, wird das unter Druck stehende öl von einer Steuerpumpe 68 in die Steuerkammer 556 durch die Leitung 71 gefördert. Der Steuerschieber 55 des zweiten Ventilblocks 48 wird dann durch den Druck des in die Steuerkammer 556 eingeführten unter Druck stehenden Öls nach links bewegt, wodurch der Umgehungskanal 56 geschlossen wird. Das unter Druck stehende öi wird von der zweiten ölpumpe 52 in eine Hydraulikkammer des Baggerschaufelantriebs, der in einer Arbeitsmaschine angeordnet ist, durch den Seitenkanal 59, die öffnungen 65 bis 67 und durch die Zylinderöffnung 64 gefördert Das unter Druck stehende Öl in der anderen Hydraulikkammer des Antriebs wird durch die Zylinderöffnung 63, die öffnungen 60 bis 62 und durch den Rückflußkanal 57 in den Behälter 22 abgelassen.
Zur gleichen Zeit bewirkl das unter Druck stehende öl in der Leitung 71, daß das Umschaltventil 73 in einer Lage umgeschaltet wird, die in der Zeichnung angegeben ist, in eine nach rechts verschobene Lage, und es sperrt dabei die Zufuhr des unter Druck stehenden Öls aus der Steuerkammer 30 des Drucksteuerventils 20 zum Behälter 22 ab. Die in Abflußrichtung liegende Seite des Umgehungskanals 19 wird auch geschlossen und vergrößert damit den Druck des Öls des von der ersten Pumpe 15 geförderten Öls.
Das unter Druck stehende öl in der Leitung 72 bewirkt in der Sieuerkammer 366 des Zusatzventils 32, daß das Umschaltabsperrglied 36 aus seiner neutralen Lage nach links verschoben wird. Damit fließt das unter Druck stehende öl aus der ersten Ölpumpe 15 durch die Einlaßkammer 34, durch die öffnungen 44 bis 46 und die Zylinderöffnung 47 in eine Hydraulikkammer des Baggerschaufelantriebs, der oben beschrieben wurde. Das unter Druck stehende öl in der anderen Hydraulikkammer des Antriebs wird durch die Zylinderöffnung 40, die öffnungen 41 bis 43 und durch den Rückflußkanal 33a in den Behälter 22 abgelassen.
Mit der Ausführungsform, die im vorstehenden beschrieben wurde, wurde eine Ausführungsform gezeigt, in der der Steuerschieber 55 und das Umschaltabsperrglied 36 nur nach links verschoben wurden und dadurch eine Hydraulikkammer des Baggerschaufelantriebs betätigt wird. Jedoch können der Steuerschieber 55 und das Umschaltabsperrglied 36 in einer anderen Ausführungsform sowohl nach rechts als auch nach links verschoben werden, indem die Leitung 70 mit der Steuerkammer 36 des Zusatzventils 32 verbunden wird und ein Wechselventil zwischen die Leitungen 70 und 71 so angeordnet werden kann, daß das Umschaltventil 73 durch ein Signal des Wechselventils gesteuert wird. Darüber hinaus ist es möglich, Steuerkammern auf beiden Seiten der Steuerschieber 53 und 54 des zweiten Ventilblocks 48 auszubilden, so daß die Steuerkammern jeweils mit den Leitungen 70 und 71 verbunden werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. 32 OO
    Patentanspruch:
    Ventilanordnung mit einem ersten Ventilblock aus in Reihe angeordneten Steuerventilen mit einer öleinlaßkammer, die mit einer ersten äußeren unter Druck stehenden Ölquelle verbunden ist, mit Ölumlaufkanälen, die mit der öleinlaßkammer verbunden sind, mit einem zum Behälter führenden Rücklaufkanal und mit mehreren Steuerschiebern zum Umschalten der Fließrichtung des durch die ölkanäle fließenden unter Druck stehenden Öls,
    mit einem zu dem ersten Ventilblock parallel angeordneten Zusatzventil mit einer öleinlaßkammer, die mit der ersten äußeren Ölquelle verbunden ist, mit Ölkanälen, die mit der öleinlaßkammer des Zusatzventils verbunden sind, und mit einem Umscbaltabsperrglied zum Umschalten der Fließrichtung des unter Druck stehenden Öls, das durch die ölkanäle des Zusatzventils fließt, ferner mit einem Drucksteuerventil, das öldicht im Auslaßbereich des ersten Ventilblocks zwischen dem Öiumlaufkanal und dem Rücklaufkanal angeordnet ist und über eine Steuerleitung in Wirkverbindung mit einem Umschaltventil steht, wobei die Verbindung der Steuerleitung zum Behälter durch das Umschaltventil absperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Ventilblock (48) aus in Reihe angeordneten Steuerventilen angeordnet ist mit einer öleinlaßkammer (50), die mit einer zweiten äußeren, unter Druck stehenden Ölquelle (52) verbunden ist, mit Ölumlaufkanälen (56), die mit der öleinlaßkammer verbunden sind, mit einem zum Behälter (22) führenden Rücklautkanal (57) und mit mehreren Steuerschiebern (53,54,55) zum Umschalten der Fließrichtung des durch die ölkanäle fließenden unter Druck stehenden Öls, wobei mindestens einer der Steuerschieber (55) mit jeweils einer Steuerkammer (55a, 55A^ an seinen beiden Enden versehen ist, daß ein Vorsteuerventil (69) betriebsfähig mit einer Steuerkammer (36tydes Umschaltabsperrglieds (36) des Zusatzventils (32) und den Steuerkammern (55a, 55b) des zugehörigen Steuerschiebers (55) des zweiten Ventilblocks (48) über Leitungen (70,71,72) verbunden ist und ferner mit einer äußeren Steuerpumpe (68) in Verbindung steht, so daß der betreffende Steuerschieber (55) und das Umschaltabsperrglied (36) des Zusatzventils (32) gleichzeitig betätigbar sind, und daß das Umschaltventil (73), das in der das Drucksteuerventil (20) mit dem Behälter (22) verbindenden Leitung (31) angeordnet ist, betriebsfähig an die Leitung (71,72) angeschlossen ist, die die Steuerkammer (366,) des Umschaltabsperrglieds (36) des Zusatzventils (33) und die Steuerkammer (55b) des zugehörigen Steuerschiebers (55) des zweiten Ventilblocks (48) verbindet.
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