DE3404302C1

DE3404302C1 - Steuervorrichtung fuer ein hydraulisches Schreitausbaugestell

Info

Publication number: DE3404302C1
Application number: DE3404302A
Authority: DE
Inventors: Karl 5600 Wuppertal Krieger; Werner Ing.(grad.) 4630 Bochum Reinelt
Original assignee: Hemscheidt Hermann Maschinenfabrik GmbH and Co
Current assignee: Hemscheidt Hermann Maschinenfabrik GmbH and Co
Priority date: 1984-02-08
Filing date: 1984-02-08
Publication date: 1985-06-05
Also published as: US4676698A; ZA85838B; GB2153978B; HU191014B; GB8502792D0; CS84885A2; HUT36559A; GB2153978A; CS264116B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells entspre-

chend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Mit der Erfindung wird angestrebt, die wesentlichen Funktionen eines hydraulischen Schreitausbaugestells ferngesteuert und in einer selbsttätigen Schaltfolge nacheinander ablaufen zu lassen. Aus der DE-AS 12 01 286 ist bereits eine Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells bekannt, bei der die Schaltfolge durch einen elektrischen Steuerimpuls eingeleitet wird. Dadurch wird eine Schaltwelle in Drehung versetzt, auf der mit Abstand voneinander und gegeneinander um jeweils einen bestimmten Umdrehungswinkel versetzt Schaltnocken angeordnet sind. Durch die Drehbewegung der Schaltwelle werden die Schaltnocken nacheinander in Eingriffsstellung gebracht, in der sie jeweils einen Schalthebel von einem Ventil des Schreitausbaugestells betätigen. Nachteilig ist, daß die mit dem Steuersignal ausgelöste Schaltfolge unkontrolliert mechanisch abläuft und die einzelnen Funktionen auch dann ausgelöst werden, wenn der betriebsnotwendige Druck zur Ausführung der Schaltfunktionen nicht in der Druckversorgungsleitung zur Verfügung steht. Ein Druckabfall in der Druckversorgungsleitung kann zur Folge haben, daß das Schreitausbaugestell nicht weit genug vorrückt und mit unzureichender Stützkraft der Stempel wieder gesetzt wird, wodurch die Sicherheit im Streb gefährdet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit bei der Steuerung eines Schreitausbaugestells in einer Schaltfolge mit einfachen Mitteln zu verbessern. Einerseits soll sichergestellt werden, daß die eingeleiteten Funktionen vollständig ausgeführt werden und andererseits soll gewährleistet sein, daß bei nicht ausreichendem Druck in der Druckversorgungsleitung die Schaltfolge nicht in Gang gesetzt bzw. eine bereits eingeleitete Schaltfolge nicht weiter ausgeführt wird.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Mittel gelöst. Die vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Steuerung entsprechend der vorliegenden Erfindung erfüllt die gestellten Anforderungen an die Sicherheit in hohem Maße. Die Schaltfolge wird von einem schwachen Schaltimpuls nicht ausgelöst, weil die Schaltfeder nicht vorgespannt wird. Die Schaltfolge wird auch nicht ausgelöst, wenn der Druck in der Druckversorgungsleitung zu gering ist. Der federbelastete, in eine Längsnut der Schaltwelle einrastende Arretierungsstift gibt die Schaltwelle erst dann für die Drehbewegung frei, wenn der aus der Druckversorgungsleitung in die Druckkammer des Arretierungsstiftes zugeführte Druck diesen gegen die Kraft der Druckfeder verschiebt. Fällt der Druck während der eingeleiteten Schaltfolge wieder ab, so wird die Schaltwelle von dem Arretierungsstift durch die Kraft der Druckfeder wieder zurückgedreht und von der Schaltfeder in die Ausgangslage zurückgeschoben. Dadurch wird die Schaltfolge unterbrochen. Sie muß dann durch einen neuen Steuerimpuls wieder in Gang gesetzt werden. Damit wird verhindert, daß eine eingeschaltete Schaltfolge bei einem Druckabfall nur vorübergehend stillgesetzt wird und anschließend bei erneutem Druckanstieg unkontrolliert weiter abläuft. Die Schaltfolge setzt erst nach dem Abklingen des zugeführten Steuersignals ein und läuft dann mit gleichbleibender Schaltkraft selbständig ab, sofern in der Druckversorgungsleitung der notwendige Betriebsdruck ansteht. Die einerseits federbelasteten und andererseits druckmittelbelasteten Arretierungsstifte bieten zudem die Sicherheit, daß die ausgelöste Schaltfolge stets in der richtigen Reihenfolge ausgeführt und eine neue Funktion erst nach dem Abschluß der vorhergehenden eingeleitet wird.

Über eine im Streb verlegte Sicherheitsleitung kann jede in Gang gesetzte Schaltfolge von jeder Stelle im Streb aus wieder ausgeschaltet werden. Die Schaltwelle wird dann durch die Druckbeaufschlagung auf den Schaltkolben des entsprechenden Arretierungsstiftes aus der Schaltstellung zurückgedreht und von der Schaltfeder in die Ausgangslage zurückgestellt.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 das Steuergerät im Längsschnitt mit in der Ausgangsstellung befindlicher Schaltwelle;

F i g. 2 das Steuergerät mit in der Ausgangsstellung befindlicher Schaltwelle in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie von Fig. 1;

. F i g. 3 das Steuergerät mit in die Arbeitsstellung gedrehter Schaltwelle im Längsschnitt;

F i g. 4 das Steuergerät mit in die Arbeitsstellung gedrehter Schaltwelle in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie von F i g. 3.

Die mit 1 bezeichnete Schaltwelle ist an beiden Enden mit Bundringen 2 versehen und in einer Bohrung 3 des Gehäuses 4 untergebracht. Eine in die Bohrung 3 eingelegte Schaltfeder 5 greift in eine axiale Innenbohrung 6 der Schaltwelle 1 ein und stützt diese über einen Zentrierstift 7 drehbar im Gehäuse 4 ab. Auf der nach außen gerichteten Stirnseite der Schaltwelle 1 befindet sich innerhalb einer in die Bohrung 3 eingesetzten Anschlußmuffe 8 ein Schaltkolben 9, über den die Schaltwelle 1 mit zugeführten Steuersignalen beaufschlagbar ist. Auf der Mantelfläche der Schaltwelle 1 sind in axialer Richtung mit Abstand hintereinander Schaltnocken 10 zum Betätigen der Schaltstößel 11,12, 13 von nicht dargestellten Wegeventilen angeordnet, mit denen Druckflüssigkeit aus einer nicht dargestellten Druckversorgungsleitung zu den ebenfalls nicht dargestellten Arbeitszylindern des Schreitausbaugestells zugeführt wird. Im Ausführungsbeispiel ist je ein Wegeventil für die Funktionen Rauben, Schreiten und Setzen vorgesehen. Ein mit einer vorgegebenen Druckstärke auf den Schaltkolben 9 wirkendes Steuersignal verschiebt die Schaltwelle 1 in axialer Richtung gegen die Schaltfeder 5, die vorgespannt wird. Während des Verschiebevorgangs wird die Schaltwelle 1 von einem im Gehäuse 4 befestigten Zapfen 14 geführt, der in eine parallelogrammförmige Ausnehmung 15 auf der Mantelfläche der Schaltwelle 1 eingreift. Der am Ende des Verschiebewegs an den Führungsschrägen der Ausnehmung 15 anliegende Zapfen 14 verdreht die Schaltwelle 1 um ihre Längsachse in die Schaltstellung, in der sich die Schaltnocken 10 auf der Schaltwelle 1 in einer Ebene mit den Schaltstößeln 11, 12, 13 der Wegeventile befinden. Die Drehung der Schaltwelle kann durch einen Arretierungsstift 16 blockiert werden, der zusammen mit zwei weiteren Arretierungsstiften 17 und 18 auf der den Schaltstößeln 11, 12, 13 gegenüberliegenden Seite der Schaltwelle 1 im Gehäuse 4 angeordnet ist. Alle Arretierungsstifte 16,17,18 sind auf dem der Schaltwelle abgewandten Ende mit Druckfedern 19, 20, 21 belastet, die jedoch entsprechend den unterschiedlichen Funktionen der Arretierungsstifte 16, 17, 18 voneinander verschiedene Federstärken aufweisen. Der Arretierungsstift 16 ist zusätzlich mit einem Schaltkolben 22 über den Anschluß 23 durch ein von außen zugeführtes Druckmittel

belastbar. Die Feder 19 drückt den Arretierungsstift 16 in eine exzentrisch zur Drehachse der Schaltwelle 1 angeordnete Längsnut 24 und blockiert die Drehung der Schaltwelle so lange, bis der Druck in der Druckversorgungsleitung den mit der Feder 19 vorgegebenen Mindestwert übersteigt.

Die in ihren Konturen alle gleich ausgebildeten Arretierungsstifte 16,17,18 sind mit einem stufenförmig abgesetzten, im Querschnitt zur jeweiligen Druckfeder 19, 20, 21 hin vergrößerten Schaft in je eine den Schaft druckdicht umschließende Druckkammer 25,26,27 eingesetzt und über die Leitungskanäle 28, 29, 30 mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar. Der auf die vergrößerten Differenzflächen der Schäfte wirksame Druck verschiebt die Arretierungsstifte 16,17,18 gegen die Kraft der Druckfedern 19,20,21. Die Druckkammer 25 des in die Längsnut 24 eingreifenden Arretierungsstiftes 16 ist über den Leitungskanal 28 an die Druckversorgungsleitung angeschlossen, so daß der Arretierungsstift 16 bei ausreichendem Druck gegen die Druckfeder 19 aus der Längsnut 24 anhebt (siehe F i g. 4) und die Schaltwelle 1 für die Drehbewegung in die Schaltstellung freigibt.

Die vom Steuersignal in die Schaltstellung gedrehte Schaltwelle 1 wird von der gespannten Schaltfeder 5 in eine erste Schaltposition geschoben. Dabei stößt der federbelastete Arretierungsstift 18 gegen einen Absatz 31 der Schaltwelle 1 und hält diese fest. In der ersten Schaltposition liegen zwei der auf der Schaltwelle 1 befindlichen Schaltnocken 10 über den Schaltstößeln 11 und 12, wodurch die Wegeventile für das Rauben und Schreiten des Ausbaus betätigt werden. Während der Verschiebung wird die Schaltwelle 1 in axialer Richtung durch einen federbelasteten Führungsstift 32 geführt, der radial auf die Welle gerichtet entsprechend der jeweiligen Drehstellung der Welle in eine von zwei auf der Mantelfläche der Welle parallel nebeneinander verlaufenden, im Querschnitt V-förmigen Längsnuten 33 einrastet.

Sobald der ausgelöste Schreitvorgang des Schreitausbaugestells ausgeführt ist, wird ein die Ausführung anzeigendes Steuersignal, das von einem nicht dargestellten Endschalter am Schreitzylinder ausgeht, über den Leitungskanal 30 in die Druckkammer 27 zum Arretierungsstift 18 geleitet. Dieser wird gegen die Druckfeder 21 angehoben und die von der Schaltfeder 5 vorgespannte Schaltwelle 1 rückt weiter in die zweite Schaltposition, in welcher der mittlere Arretierungsstift 17 gegen einen Absatz 34 der Schaltwelle 1 anliegt. In der zweiten Schaltposition wird der den Setzvorgang auslösende Schaltstößel 13 von den entsprechenden Schaltnocken 10 der Schaltwelle 1 in die Schaltstellung gedrückt. Der Druckraum des Stempels ist über den Leitungskanal 29 mit der den Arretierungsstift 17 umgebenden Druckkammer 26 verbunden. Die auf dem Arretierungsstift 17 lastende Druckfeder 20 ist so stark ausgebildet, daß dieser erst dann angehoben wird, wenn sich im Druckraum des Stempels der vorgeschriebene Setzdruck aufgebaut hat. Der Setzvorgang wird durch das Anheben des Arretierungsstiftes 17 beendet, wodurch die Schaltwelle 1 unter der Wirkung der Schaltfeder 5 von dem in der Führungsschräge der Ausnehmung 15 anliegenden Zapfen 14 gedreht und in die Ausgangsstellung zurückgebracht wird.

Fällt der Druck in der Druckversorgungsleitung während einer Schaltphase unter den betriebsnotwendigen Wert ab und sinkt die auf der Differenzfläche des Arretierungsstiftes 16 wirksame Druckkraft so weit ab, daß die Kraft der Druckfeder 19 überwiegt, dann wird die Schaltwelle 1 von dem in die Längsnut 24 eingreifenden Arretierungsstift 16 aus der Schaltstellung herausgedreht. Die gespannte Schaltfeder 5 schiebt die Schaltwelle 1 anschließend in die unbelastete Ausgangsstellung zurück.

Die Schaltfolge kann jedoch auch aus jeder Schaltposition bei vollem Betriebsdruck über den Arretierungsstift 16 aus geschaltet werden, wenn der Schaltkolben 22 über den Anschluß 23 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird. Dazu sind nicht dargestellte Not-Aus-Schalter vorgesehen, die an jeder beliebigen Stelle des Strebs an eine dafür vorgesehene Sicherheitsleitung angeschlossen sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung der an eine Hochdruckleitung angeschlossenen Wegeventile für die Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitszylinder eines Schreitausbaugestells durch von außerhalb zu einem Steuergerät zugeführte Steuersignale, in dessen Gehäuse zur Betätigung der einzelnen Schaltstößel der Wegeventile in einer vorgegebenen Schaltfolge eine von dem Steuersignal verstellbare, mit Schaltnocken versehene Schaltwelle untergebracht ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

15

— die Schaltwelle (1) ist durch das Steuersignal gegen die Rückstellkraft einer im Gehäuse (4) abgestützten Schaltfeder (5) in axialer Richtung verschiebbar und in eine Schaltstellung verdrehbar, in der auf der Mantelfläche der Schaltwelle (1) angeordnete Schaltnocken (10) in einer Ebene mit den Schaltstößeln (11, 12, 13) der Wegeventile liegen;

— die gedrehte und von der Rückstellkraft der Schaltfeder (5) gespannte Schaltwelle (1) ist zur Betätigung der Schaltstößel (11,12,13) mit den Schaltnocken (10) schrittweise in der vorgegebenen Schaltfolge verstellbar und in der jeweiligen Schaltposition durch federbelastete, hydraulisch entriegelbare Arretierungsstifte (16, 17,18) feststellbar.

2. Vorrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Schreitausbaugestells nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (1) mit Bundringen (2) an beiden Enden in einer rechtwinklig zu den Schaltstößeln (11,12,13) der Wegeventile angeordneten Bohrung (3) des Gehäuses (4) gelagert ist.

3. Vorrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (1) auf einem Schaltkolben (9) an der nach außen gerichteten Stirnseite mit dem Steuersignal beaufschlagbar ist.

4. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (1) innerhalb einer axialen Innenbohrung (6) über einen in die Schaltfeder (5) eingesetzten Zentrierstift (7) drehbar im Gehäuse (4) abgestützt ist.

5. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (1) eine parallelogrammförmige Ausnehmung (15) in der Mantelfläche aufweist, an deren Führungsschrägen ein im Gehäuse (4) befestigter Zapfen (14) anliegt und die Schaltwelle (1) beim Verschieben dreht.

6. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (1) in axialer Richtung durch einen radial gerichteten, federbelasteten Führungsstift (32) geführt ist, der in jeweils eine von zwei auf der Mantelfläche der Schaltwelle (1) parallel nebeneinander verlaufenden, im Querschnitt V-förmigen Längsnuten (33) einrastet.

7. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsstifte (16, 17, 18) auf der den Schaltstößeln (11, 12, 13) gegenüberliegenden Seite der Schaltwelle (1) im Gehäuse (4) angeordnet und von je einer in Richtung auf die Schaltwelle (1) wirkenden Druckfeder (19,20, 21) belastet sind.

8. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Schaltposition ein Arretierungsstift (17,18) an einem auf der Schaltwelle (1) vorgesehenen Absatz (31,34) einrastet.

9. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arretierungsstift (16, 17, 18) mit einem stufenförmig abgesetzten, im Querschnitt zur Druckfeder (19, 20, 21) im vergrößerten Schaft in eine hydraulisch beaufschlagbare Druckkammer (25, 26, 27) eingesetzt ist, die den Schaft druckdicht umschließt.

10. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltnocken (10) auf der Schaltwelle (1) derart angeordnet sind, daß die Funktionen Rauben und Schreiten in einer ersten Schaltposition und die Funktion Setzen in einer zweiten Schaltposition der Schaltwelle (1) betätigbar sind.

11. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der in der ersten Schaltposition für die Funktionen Rauben und Schreiten auf der Schaltwelle (1) einrastende Arretierungsstift (18) in dessen Druckkammer (27) mit einem Druckimpuls beaufschlagbar ist, der von einem die Ausführung der Funktion Schreiten signalisierenden Endschalter am Schreitwerk des Ausbaugestells ausgeht.

12. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der in der zweiten Schaltposition für die Funktion Setzen auf der Schaltwelle (1) einrastende Arretierungsstift (17) in dessen Druckkammer (26) mit dem Stempeldruck beaufschlagbar ist, wobei die Federkraft der Schaltfeder (20) so bemessen ist, daß der Arretierungsstift (17) beim Erreichen des Setzdruckes anhebt.

13. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (1) von einem mit einem Schaltkolben (9) hydraulisch beaufschlagbaren Arretierungsstift (16), der in eine parallel zu den V-förmigen Längsnuten (33) angeordneten Längsnuten (24) exzentrisch zur Drehachse der Schaltwelle (1) eingreift, verdrehbar und aus jeder Schaltposition in die Ausgangsstellung zurückstellbar ist.

14. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schaltwelle (1) verdrehende Arretierungsstift (16) mit dem Druck aus der Druckversorgungsleitung beaufschlagbar ist.