DE3621854C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/01—Locking-valves or other detent i.e. load-holding devices
- F15B13/015—Locking-valves or other detent i.e. load-holding devices using an enclosed pilot flow valve
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung für
ein hydraulisches Kraftheber-Steuersystem, gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffs des Hauptanspruchs.
Eine derartige Steuer
schaltung ist aus der DE-OS 29 40 403 bekannt. Das Kraft
heber-Steuerventil steuert den von einer Pumpe gespeisten
Hochdruck-Arbeitskreis, wohingegen die Ansteuerung des
Steuerventils selbst über einen von einer weiteren Pumpe
gespeisten Niederdruck-Steuerkreis erfolgt.
Da der Hubkolben des Krafthebers nicht leckölfrei abge
dichtet werden kann ist es vorteilhaft, in die vom Kraft
heber-Steuerventil zum Kraftheberkolben führende Arbeits
druckleitung ein zum Kraftheber hin öffnendes Rückschlag
ventil einzugliedern, das zumindest für Senkbewegungen
hydraulisch entsperrbar ist. Ein derartiges hydraulisch
entsperrbares Rückschlagventil, das in der Fachsprache
häufig als Sperrblock bezeichnet ist, ist beispielsweise
aus der DE-OS 32 47 420 bekannt.
Bislang wird für das Öffnen dieses hydraulisch entsperrba
ren Rückschlagventils die hydraulische Energie aus einem
Niederdrucksteuerkreis entnommen, wodurch die Steuer
schaltung verhältnismäßig komplex wird und verhältnismäßig
viel Raum in Anspruch nimmt.
Aus der DE-OS 34 41 946 ist eine Steuerschaltung gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt geworden, bei
der der Niederdrucksteuerkreis nicht mehr zur Ansteuerung
des Sperrblocks herangezogen werden muß. Der Pumpenumlaufdruck
wird in der Senkstellung des Kraftheber-Steuerventils
angehoben, allerdings wird für einen Stellraum des Sperrblocks
ein separater Steuerdruck erzeugt, wobei der
Druckabfall in einem Auslaßraum eines Drosselventils die
Erzeugung des Steuerdrucks auslöst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuer
schaltung der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden,
daß sich der Sperrblock mit einem verringerten
schaltungstechnischen Aufwand und unter Beibehaltung geringer
Energieverluste der Steuerschaltung entsperren
läßt.
Diese Aufgabe wird durch die im
Patentanspruch 1 gekennzeichnete Steuerschaltung gelöst.
Erfindungsgemäß wird das Kraftheber-Steuerventil selbst
dazu herangezogen, das Rückschlagventil zu entsperren,
indem der Pumpenumlaufdruck zum Schaltdruck für den Sperrblock
wird. Der zum Entsperrvorgang des Sperrblocks erforderliche
Druck wird somit unmittelbar aus dem Haupthydraulikkreis
gewonnen und zwar derart, daß der vor dem Entsperrvorgang
des Sperrblocks im Haupthydraulikkreis
herrschende Pumpenlaufdruck so weit angehoben wird, daß
der Sperrblock entsperrt werden kann. Durch diese Maßnahme
wird erreicht, daß der Pumpenumlaufdruck auf einem sehr
niedrigen Niveau gehalten werden kann, wodurch Energieverluste
minimiert werden, daß jedoch für den Entsperrvorgang
ein ausreichend großer Druck bereitgestellt wird, um den
Sperrblock sicher zu entsperren. Gleichzeitig wird die
Steuerschaltung und der Drucksignalfluß vereinfacht,
wodurch sich neben vorrichtungstechnischen Vorteilen eine
verbesserte Ansprechcharakteristik ergibt.
Die erfindungsgemäße Steuerschaltung eignet sich in beson
derem Maße für ein Kraftheber-Steuersystem, das als soge
nanntes Load-Sensing-System ausgebildet ist, wie es in
jüngerer Zeit immer mehr zum Einsatz kommt. Dabei ist das
Kraftheber-Steuerventil als sogenanntes Open-Center/Load-
Sensing-Ventil geschaltet, wobei über eine Lastmeldelei
tung, die auf eine Druckwaage stromab der Pumpe des Haupt
hydraulikkreises einwirkt, der Druck des den Kraftheber
versorgenden Haupthydraulikkreises gesteuert wird. In
diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, die Steuerschal
tung gemäß Patentanspruch 2 auszubilden. Beim Umschaltvor
gang des Kraftheber-Steuerventils wird die Schaltleitung für
den Sperrblock mit einer zusätzlichen Hydraulikfluidmenge
versorgt, die zunächst über die Drossel in die Lastmelde
leitung eingespeist werden muß. Durch diese Einspeisung
erhöht sich der Druck in der Lastmeldeleitung, wodurch der
Pumpenumlaufdruck so weit angehoben werden kann, daß der
Druck in der Schaltleitung zur Entsperrung des Sperrblocks
ausreicht. Bei dieser Variante ist der schaltungstechnische
Mehraufwand zur Ansteuerung des Sperrblocks auf
eine Schaltleitung zwischen Steuerventil und Sperrblock und
auf eine Verbindungsleitung zur Lastmeldeleitung des
Steuerventils beschränkt.
Wenn der Drossel in der Verbindungsleitung gemäß Patentan
spruch 3 ein zur Lastmeldeleitung hin öffnendes Rück
schlagventil nachgeschaltet ist, wird verhindert, daß sich
im Hebebetrieb des Steuerventils der verhältnismäßig hohe
Druck in der Lastmeldeleitung nicht in die Schaltleitung
fortpflanzt, so daß das Rückschlagventil während des Hebe
betriebs des Krafthebers ständig in Funktion bleiben kann.
Um den Aufbau des den Sperrblock ansteuernden Drucks in
der Schaltleitung in kürzester Zeit zu bewirken,
ist die Weiterbildung gemäß Patentanspruch 4 von besonde
rem Vorteil. Die interne Drosselstelle des Schnappschie
bers ist dabei so bemessen, daß im Leerlaufbetrieb, d. h.
bei niedrigstem Pumpenumlaufdruck der Lastmeldeleitung
gerade so viel Hydraulikfluid zugeführt wird, wie durch
die interne Drosselstelle in den Tank abgegeben werden
kann. Wenn nun über das Kraftheber-Steuerventil die Um
steuerung des Pumpenumlaufdrucks auf die Schaltleitung
erfolgt, kann die zusätzlich über die Schaltleitung in die
Lastmeldeleitung eingespeiste Hydraulikfluidmenge über die
feste interne Drosselstelle nicht vollständig abgeführt
werden, so daß sich der oben angesprochene Druckaufbau in
der Lastmeldeleitung einstellt.
Mit der Weiterbildung gemäß Patentanspruch 6 gelingt es,
insbesondere unter Abstimmung der internen Drosselstelle
des Schnappschiebers auf eine weitere Drossel zur Ver
sorgung der Lastmeldeleitung mit einer gewissen Spülmenge
an Hydraulikfluid, die Strömungsmittel-Spülmenge so klein wie möglich zu
halten, um energetisch mit hohem Wirkungsgrad zu arbeiten.
Da sich durch die ständige Versorgung der Lastmeldeleitung
mit Hydraulikfluid der Umschaltvorgang des Kraftheber-Steuer
ventils sofort in einer Druckanhebung in der Lastmelde
leitung bemerkbar macht, ist die erfindungsgemäße Steuer
schaltung nicht auf zusätzliche Komponenten zur Anhebung
des Drucks im Haupthydraulikkreis angewiesen. Es hat sich
herausgestellt, daß es ohne weiteres genügt, die Lastmel
deleitung weiterhin über ein Wechselventil auf eine
Druckwaage des Haupthydraulikkreises einwirken zu lassen.
Die erfindungsgemäße Steuerschaltung trägt dadurch nicht
zur Anhebung der Komplexität des Hydraulikkreises bei.
Zu einer weiteren Vereinfachung der Steuerschaltung ge
langt man mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8. Durch
die zusätzliche Ansteuerung des Schnappschiebers durch das
Kraftheber-Steuerventil wird die Anzahl der Bauteile der Steuer
schaltung weiter reduziert. In diesem Fall ist es vorteil
haft, den Schnappschieber gemäß Patentanspruch 9 auszubil
den, um einen zuverlässigen Umschaltvorgang des Schnapp
ventils für den Hebebetrieb sicherzustellen und anderer
seits dafür zu sorgen, daß der Schnappschieber bei Ein
leitung des Senkvorgangs des Krafthebers zuverlässig in
der Stellung bleibt, die einen Druckaufbau in der Lastmel
deleitung zur Entsperrung des Sperrblocks ermöglicht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Steuerschaltung
sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Nachstehend wird anhand schematischer Zeichnungen ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 eine Steuerschaltung für ein Kraftheber-Steuer
system nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine
erfindungsgemäße Steuerschaltung;
und
Fig. 3 eine Ausführungsform eines hierbei verwendbaren hydraulisch entsperrbaren
Rückschlagventils.
Der in Fig. 1 dargestellte Hydraulikschaltkreis weist
einen Haupthydraulikkreis I und einen Niederdrucksteuer
kreis II auf. Der Haupthydraulikkreis I ist mit durchgezo
genen Linien und der Niederdrucksteuerkreis II mit gestri
chelten Linien dargestellt.
Der Haupthydraulikkreis I wird von einer Hauptpumpe 1 über
eine Saugleitung 2 aus einem Vorratsbehälter bzw. Tank 3
versorgt. Über eine Hauptleitung 4, die mit einem Druckbe
grenzungsventil 5 in Verbindung steht, ein Steuerventil 6
und eine Druckleitung 7 wird ein Kraftheber 8, der einen
einfach wirkenden Arbeitszylinder aufweist, mit Hydraulik
fluid versorgt. Das Steuerventil besitzt einen dritten
Anschluß für eine Entlastungsleitung 9 zum Tank.
Das beispielsweise als 3/3-Wegeventil ausgebildete Kraft
heber-Steuerventil 6 hat einen nicht dargestellten Schieber,
der von Steuerfedern 11 und 12 in einer Mittellage gehal
ten ist und über Steuereinrichtungen 13 und 14 vom Nieder
drucksteuerkreis II angesteuert ist. Die Steuereinrichtung
13 ist von einer Steuerleitung x 2 und die Steuerein
richtung 14 von einer Steuerleitung x 1 angesteuert, die
von einer Steuerpumpe 15 gespeist werden, deren Druck über
ein Druckbegrenzungsventil 16 gesteuert wird.
In den Niederdrucksteuerkreis II ist eine Stelldrossel 17
eingegliedert, von der ein Steuerleitungsabschnitt 18 zu
einer weiteren Stelldrossel 19 führt, die über eine Ent
lastungsleitung 18 a mit dem Tank 3 verbunden ist.
Wenn die Stelldrossel 17 als Sollwertgeber ausgebildet und
die Stelldrossel 19 als mit dem bewegten Teil des Krafthe
bers 8 mechanisch verbundener Regelgrößenaufnehmer ausge
bildet wird, ergibt sich eine Einregelung der Kraftheber
stellung auf einen bestimmten Sollwert.
Zur leckölfreien Abdichtung eines Hubkolbens des Krafthe
bers 8 ist in die Hauptleitung 4 stromab des Steuerventils
6 ein sogenannter Sperrblock 20 in Form eines hydraulisch
entsperrbaren Rückschlagventils eingegliedert, das von
einer Schaltleitung 22 angesteuert ist. Die Schaltleitung
22 wirkt mit einer in Fig. 1 mit 24 bezeichneten Ein
richtung zusammen, die dafür sorgt, daß zumindest für die
Durchführung von Senkbewegungen des Krafthebers 8 der
Sperrblock 20 betätigt bzw. entsperrt wird. Zu diesem
Zweck ist eine in Fig. 1 nicht näher dargestellte Steuer
schaltung vorgesehen, die den Druck in der Schaltleitung
22 entsprechend steuert.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 soll im folgenden ein
Ausführungsbeispiel einer derartigen Steuerschaltung be
schrieben werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung sol
len diejenigen Bauteile, die den Bauteilen des Hydraulik
kreises gemäß Fig. 1 entsprechen, mit identischen Bezugs
zeichen versehen werden. Fig. 2 zeigt im wesentlichen
Bestandteile des Haupthydraulikkreises. Von einem Nieder
druckkreis bzw. Niederdrucksteuerkreis sind lediglich die
Steuerleitung x 1 und x 2 gezeigt, die die Steuereinrich
tungen 14 und 13 eines modifiziert ausgebildeten Krafthe
ber-Steuerventils 26 ansteuern. Das Kraftheber-Steuerventil
weist wiederum einen nicht näher dargestellten Kolben
schieber auf, der mittels Steuerfedern 11 und 12 in einer
mittleren Schaltstellung B gehalten wird.
Der Haupthydraulikkreis gemäß Fig. 2 wird aus
einem Tank 3 über eine Saugleitung 2 und eine Hauptpumpe 1
mit Hydraulikfluid versorgt. Der Druck in der Hauptleitung
4 wird über eine erste Druckwaage 28 gesteuert. Die Steue
rung erfolgt in Abhängigkeit des Drucks in einer Lastmel
desteuerleitung 30, die von einem Wechselventil 32 aus
geht, an dem Lastmeldeleitungen 34 und 36 zusammenlaufen.
Die Lastmeldeleitung 34 ist dem Kraftheber 8
zugeordnet, wohingegen die Lastmeldeleitung 36 einem bzw.
mehreren weiteren Verbrauchern zugeordnet ist.
Über eine weitere Druckwaage 38, die als Kompensator
wirkt, wird dem Kraftheber 8 für den Fall, daß
die weiteren Verbraucher die erste Druckwaage 28 auf einen
höheren Druck einsteuern, die richtige Hydraulikfluidmenge
zugemessen.
Fig. 2 zeigt somit ein hydraulisches Kraftheber-Steuer
system, das als sogenanntes Load-Sensing-System ausgebil
det ist, wobei die erste Druckwaage 28 den Neutralumlauf
von beispielsweise 3 bis 5 bar der Hauptpumpe 1 steuert,
wenn keine hydraulische Energie benötigt wird. Das Kraft
heber-Steuerventil 26 ist in diesem Fall als Open-
Center/Load-Sensing-Ventil geschaltet. Über eine Spüldros
sel 40, die nur einen verhältnismäßig kleinen Strömungs
mitteldurchfluß erlaubt, erfolgt eine ständige Versorgung
der Lastmeldeleitung 34 mit Hydraulikfluid. Damit der
Neutralumlaufdruck der Hauptpumpe 1 so klein wie möglich
gehalten wird, erfolgt über eine interne Drossel 42 eines
Schnappschiebers 44 eine Entlastung der Lastmeldeleitung
34 zu einem Vorratsbehälter bzw. zum Tank 3 hin. Auf diese
Weise wird der Druck in der Lastmeldeleitung 34 in der
Mittel- bzw. Neutralstellung des Kraftheber-Steuerventils 26
so klein wie möglich gehalten, so daß auch der Pumpenum
laufdruck auf einem niedrigen Niveau bleibt.
Der Schnappschieber 44 ist von einem 2/2-Wegeventil gebil
det, wobei der nicht dargestellte Steuerkolben auf seinen
gegenüberliegenden Seiten Steuereinrichtungen 46 und 48
aufweist, von denen letztere vom Druck in der Lastmelde
leitung 34 und erstere vom Druck in einer Steuerdrucklei
tung 50 beaufschlagt ist. Durch die in der Zeichnung
unterschiedlich wiedergegebene Größe der Steuereinrich
tungen 46 und 48 soll angedeutet werden, daß die dem Druck
in der Lastmeldeleitung 34 ausgesetzte Steuerfläche des
Schnappschieberkolbens kleiner ist als die dem Druck in
der Steuerdruckleitung 50 ausgesetzte Schieberfläche.
Diese Dimensionierung der Steuereinrichtungen stellt
sicher, daß der Umschnappvorgang aus der in Fig. 2 ge
zeigten Stellung D in die weitere Schaltstellung E, in der
die interne Drossel 42 gesperrt wird, zuverlässig und
schnell stattfindet.
Im folgenden wird näher die Ansteuerung des Sperrblocks 20
erläutert. Zur Entsperrung des Sperrblocks 20 ist die
Schaltleitung 22 über das Kraftheber-Steuerventil 26 geführt
und über einen Anschlußzweig 52 mit der Hauptleitung 4
verbunden. Darüber hinaus ist die Schaltleitung 22 über
eine Verbindungsleitung 54 mit der Lastmeldeleitung 34
gekoppelt. Über eine Entlastungsdrossel 56 ist die Schalt
leitung 22 zum Tank 3 hin entlastbar.
In die Verbindungsleitung 54 ist ein Drosselventil 58 in
der Ausbildung als Drosselrückschlagventil eingegliedert,
so daß einer Drossel 60 ein zur Lastmeldeleitung 34 hin
öffnendes Rückschlagventil 62 nachgeschaltet ist. Mit
diesem Aufbau der Steuerschaltung ergibt sich folgende
Wirkungsweise:
Wenn sich das als 6/3-Wegeventil ausgebildete Kraftheber-
Steuerventil 26 in der Neutralstellung B befindet, die in
Fig. 2 dargestellt ist, stellt sich in der Hauptleitung 4
ein Pumpen-Umlaufdruck auf sehr kleinem Niveau ein, so daß
Energieverluste so klein wie möglich gehalten werden kön
nen.
Wenn über die Steuerleitungen x 1 und x 2 Drucksignale auf
die Steuereinrichtungen 14 bzw. 13 gegeben werden, mit
denen eine Absenkbewegung des Krafthebers 8 bewirkt werden
soll, verschiebt sich der nicht näher dargestellte Stell
kolben des Ventils 26 in die Schaltstellung C. In
dieser Schaltstellung bleibt die Steuerdruckleitung 50 des
Schnappschiebers 44 weiterhin zum Tank 3 entlastet. Zu
sätzlich wird die Hauptleitung stromab des Ventils 26
auf Tank geschaltet, wohingegen der der Pumpe 1 zugewandte
Hauptleitungsanschluß geschlossen bleibt. Gleichzeitig
wird der Anschlußzweig 52 durchgeschaltet und mit der
Schaltleitung 22 verbunden, so daß sich in der Schaltlei
tung der Pumpenumlaufdruck ausbilden kann. Dieser Pumpenumlaufdruck
ist jedoch noch nicht hoch genug, um den
Sperrblock 20 betätigen zu können. Über das Drosselrück
schlagventil 58 fließt jedoch ein in die Schaltleitung 22
eingespeister Hydraulikfluidstrom in die Lastmeldeleitung
34. Die fest eingestellte interne Drossel 42, die auf die
Größe der Spüldrossel 40 abgestimmt ist, ist nicht mehr in
der Lage, diese gesamte zusätzlich zugeführte Strömungs
mittelmenge in den Tank abzudrosseln, so daß sich in der
Lastmeldeleitung 34 ein erhöhter Druck aufbaut, der über
das Wechselventil 32 und die Lastmeldesteuerleitung 30 auf
die Druckwaage 28 einwirkt. Dieser erhöhte Druck in der
Lastmeldesteuerleitung 30 bewirkt, daß der Pumpenumlauf
druck angehoben wird, so daß auch der Druck in der Schalt
leitung 22 steigt. Sobald dieser Druck in der Schaltlei
tung 22 einen bestimmten Grenzwert erreicht hat, öffnet
der Sperrblock 20 und der Kraftheber 8 beginnt die Absenk
bewegung. Wenn der Kraftheber 8 genügend abgesenkt ist,
bewegt sich der Stellkolben des Ventils 26 wieder in
die Schaltstellung B, in der der Anschluß der Hauptleitung
4 wieder gesperrt wird. Über die Entlastungsdrossel 56
wird der Sperrblock 20 in der Schließstellung entlastet.
Wenn ein Hebebetrieb des Krafthebers 8 durchgeführt werden
soll, wird der Stellkolben des Ventils 26 in die
Schaltstellung A verschoben, in der die Hauptleitung 4
durchgeschaltet wird und darüber hinaus der volle
Pumpendruck auf die Steuerdruckleitung 50 des Schnapp
schiebers 42 gegeben wird. Zugleich erfolgt wiederum eine
Verbindung des Anschlußzweiges 52 mit der Schaltleitung
22, so daß der Sperrblock 20 wiederum betätigt wird. Diese
Beaufschlagung der Schaltleitung mit dem Pumpendruck ist
jedoch nicht unbedingt erforderlich, da bereits der Druck
in der Hauptleitung stromab des Kraftheber-Steuerventils 26 ausreicht,
das Rückschlagventil zu öffnen.
Durch die Beaufschlagung der Steuerdruckleitung 50 mit dem
Pumpendruck wird über die Steuereinrichtung 46 ein nicht
dargestellter Stellkolben des Schnappschiebers 44 nach
rechts in Fig. 2 verschoben, so daß das 2/2-Wegeventil
die Stellung E einnimmt, in der die Drossel 42 geschlossen
wird. Auf diese Weise ergibt sich in der Lastmeldeleitung
34 ein von der Drossel 42 unverfälschter Meldedruck, der
über eine Zweigleitung 64 und eine Drossel 66 gewonnen
wird.
Für den Fall, daß der Kraftheber 8 eine Grenz-Anschlag
stellung erreicht, wird ein mit der Bezugsnummer 68 ge
kennzeichneter Endschalter betätigt, der die Lastmeldelei
tung 34 zum Tank 3 hin entlastet, so daß die Pumpe wieder
auf Umlaufbetrieb gesteuert wird.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß die neue
Steuerschaltung für das hydraulische Kraftheber-Steuersystem mit einem
sehr geringen schaltungstechnischen Aufwand auskommt,
wobei ein herkömmlicher Sperrblock Anwendung finden kann,
wie er beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist. Aus
Gründen der Vereinfachung sind auch bei dieser Darstellung
diejenigen Elemente, die den in den Fig. 1 und 2 ge
zeigten Elementen entsprechen, mit identischen Bezugszei
chen gekennzeichnet. Der Sperrblock trägt die Bezugsnummer
20. Er ist angesteuert von der Schaltleitung 22, die vom
Kraftheber-Steuerventil 26 kommt und deren Druck über das
Drosselrückschlagventil 58 gesteuert werden kann. Die zum
Kraftheber 8 führende Hauptleitung 4 führt über ein im
Sperrblock 20 enthaltenes Rückschlagventil, das hydrau
lisch entsperrbar ist. Zu diesem Zweck hat ein Ventilge
häuse 201 eine mehrfach abgestufte Längsbohrung 202. Auf
der in der Zeichnung rechten Seite der Längsbohrung 202
ist ein hülsenförmiges Schließglied 203 axial verschiebbar
gelagert. In dem Schließglied 203 ist ein Vorsteuerglied
204 koaxial angeordnet und ebenfalls axial verschiebbar
gelagert. Das Vorsteuerglied 204 hat einen Ventilteil 205,
mit dem es mit einem Ventilsitz im Boden des Schließglie
des 203 zusammenwirkt. Am Ventilteil 205 befindet sich ein
den Boden des Schließgliedes 203 durchsetzender Zapfen
206, der über das Schließglied 203 hinausragt. In dem im
Schließglied gleitenden zylindrischen Teil des Vorsteuer
glieds 204 befindet sich eine Längsnut 207, die die beiden
Seiten des Vorsteuerglieds 204 miteinander verbindet.
Zwischen dem Vorsteuerglied 204 und einem auf das Ventil
gehäuse 201 aufgesetzten und damit verschraubten Deckel
208 ist eine Ventilfeder 209 eingespannt. Das Schließglied
203 hat in seinem Mantel in der Nähe seines Bodens eine
Drosselstelle 210, die in den vom Ventilteil 205 des
Vorsteuerglieds 204 begrenzten Bereich mündet.
Das Schließglied 203 hat einen Sitzteil 211, der mit einem
in die Längsbohrung 202 eingesetzten einen Ventilsitz
aufweisenden Ringteil 212 zusammenwirkt. Das Schließglied
203 ist in der Nähe seines Bodens von einer im Ventilge
häuse 201 angeordneten Ringnut 213 umgeben, die mit einer
nach außen führenden Bohrung 214 verbunden ist. An diese
Bohrung 214 ist die zum Kraftheber 8 führende Hauptleitung
4 angeschlossen.
In der Längsbohrung 202 ist koaxial zum Schließglied 203
ein Stößel 217 in einem Lagerteil 218 axial verschiebbar
gelagert. Der Stößel 217 weist einen Kopf 219 auf, der mit
dem Zapfen 206 zusammenwirkt. Über eine Bohrung 220 mündet
die vom Kraftheber-Steuerventil 26 kommende Hauptleitung 4
in den Sperrblock 20.
Koaxial zum Schließglied 203 ist auf der in Fig. 3 linken
Seite des Stößels 217 ein Steuerkolben 221 axial ver
schiebbar gelagert. Dieser Kolben hat zwei durch eine
Ringnut 222 voneinander getrennte Kolbenteile 223 und 224,
die in einem erweiterten der Längsbohrung 202 verschiebbar
gelagert sind und auf Seiten des Schließglieds 203 einen
im Durchmesser kleineren Vorsprung 225 haben. Der Steuer
kolben hat ein abgestuftes Sackloch 226, das durch die
gestrichelten Linien angedeutet ist. Im Bereich des
Vorsprungs 225 ist eine in das Sackloch mündende Drossel
bohrung 227 und im Bereich der Ringnut 222 eine ebenfalls
in das Sackloch 226 mündende Drosselbohrung 228 einge
bracht.
Über eine Bohrung 29 erfolgt der Anschluß des Sperrblocks
20 an die Schaltleitung 22. Eine Querbohrung 231 steht mit
einer Leitung 232 zum Tank 3 in Verbindung. Auf der Seite
des Steuerkolbens 221 ist das Ventilgehäuse 201 durch eine
Verschlußschraube 234 abgeschlossen.
Zum Heben des Kolbens im Kraftheber 8 wird in der Haupt
leitung 4 ein Druck aufgebaut, der zuerst das Vorsteuer
glied 204 und anschließend das Schließglied 203 von dem
jeweils zugeordneten Ventilsitz abhebt.
Zum Senken des Kolbens im Kraftheber 8 müssen das Vor
steuerglied 204 und das Schließglied 203 aufgesteuert
werden. Hierzu wird über die Schaltleitung 22 Druck auf
die Bohrung 229 gegeben, wodurch Druckmittel über die
Drosselbohrung 228 in das Sackloch des Steuerkolbens 221
unter Druckverlust fließt. Da aus der Drosselbohrung 227
weniger Druckmittel ausfließt als in die Drosselbohrung
228 eingespeist wird, baut sich auf der in der Zeichnung
linken Seite des Steuerkolbens 221 ein Druck auf, wodurch
letzter in der Zeichnung gesehen nach rechts verschoben
wird. Der Steuerkolben 221 steuert über den Stößel 217
zunächst das Vorsteuerglied 204 und anschließend das
Schließglied 203 auf, so daß sich der Arbeitskolben des
Krafthebers senken kann.
Claims (16)
1. Steuerschaltung für ein hydraulisches Kraftheber-Steuer
system, mit einem über Steuerleitungen eines Nieder
druckkreises angesteuerten Kraftheber-Steuerventil (26) zur
Steuerung des eine Pumpe und eine Hauptleitung aufweisenden
Haupthydraulikkreises, mit einer Schaltleitung (22)
vom Kraftheber-Steuerventil (26) zu einem Rückschlagventil
(20) für die Durchführung von Senkbewegungen des Krafthebers
(8), und mit einer eine Drossel (60) aufweisenden
Einrichtung, mittels der in der Senkstellung des Kraftheber-Steuerventils
(26) der Pumpenumlaufdruck anhebbar
ist, und die mit der Schaltleitung (22) und mit einer
Steuerleitung (34) zur Beeinflussung des Pumpenumlaufdrucks,
insbesondere einer Lastmeldeleitung gekoppelt
ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Senkstellung
des Kraftheber-Steuerventils (26) die der Pumpe (1) zugewandte
Hauptleitung (4) geschlossen bleibt und ein mit
der Hauptleitung (4) verbundener Anschlußzweig (52)
durchgeschaltet und mit der Schaltleitung (22) verbunden
wird.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drossel (60) in der Verbindungsleitung
(54) zwischen der Schaltleitung (22) und einer Lastmeldeleitung
(34) des Kraftheber-Steuerventils (26) eingegliedert
ist.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drossel (60) in der Verbindungsleitung (54)
ein Rückschlagventil (62) nachgeschaltet ist.
4. Steuerschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lastmeldeleitung (34) im Umlaufbetrieb
der Pumpe (1) des Haupthydraulikkreises (I) mit einer
vorbestimmten Spülmenge an Hydraulikfluid versorgt wird,
die über einen Schnappschieber (44) in dessen einer Grenz
lage (D) mittels einer internen Drosselstelle
(42) zum Tank (3) drosselbar ist.
5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Durchflußcharakteristik der internen Drossel
stelle (42) auf die vorbestimmte Spülmenge an Hydraulik
fluid abgestimmt ist.
6. Steuerschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lastmeldeleitung (34) des Kraftheber
steuerventils (6; 26) im Umlaufbetrieb der Hauptpumpe (1)
des Haupthydraulikkreises (1) über zumindest eine Drossel
(40) vom Haupthydraulikkreis (I) gespeist wird.
7. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lastmeldeleitung (34) über
ein Wechselventil (32) auf eine Druckwaage (28) des Haupt
hydraulikkreises (I) derart einwirkt, daß bei Erhöhung des
Drucks in der Lastmeldeleitung (34) die Pumpe des Haupthy
draulikkreises auf einen höheren Druck androsselbar ist.
8. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftheber-Steuerventil
(26) zusätzlich den Schnappschieber (44) ansteuert.
9. Steuerschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß der Schnappschieber (44) einen Kolben hat, der in
einer Richtung vom Druck in der Lastmeldeleitung (34) des
Steuerventils (26) und in der anderen Richtung von einem
Steuerdruck (p 50) beaufschlagt ist, der vom Steuerventil
(26) derart umsteuerbar ist, daß in der Hebestellung
(A) des Steuerventils (26) die interne Drossel
(42) zum Tank (3) sperrbar ist.
10. Steuerschaltung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Steuerventil (26) als 6/3-Wegeventil
ausgebildet ist, dessen Steuerkolben in einer Mittelstellung
(B) federzentriert ist, in der seine Anschlüsse an den
Haupthydraulikkreis und an die Schaltleitung (22) gesperrt
sind und die Steuerdruckleitung (50) des Schnappschiebers
(44) zum Tank (3) aufgesteuert ist.
11. Steuerschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß in der Absenkstellung (C) für den Kraft
heber (8) des Steuerventils (26) der pumpenseitige An
schluß des Haupthydraulikkreises gesperrt bleibt, während
der kraftheberseitige Anschluß auf Tank (3) geschaltet und
die Schaltung (22) zur Hauptdruckleitung (4) aufgesteuert
wird.
12. Steuerschaltung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Hebestellung (A) des
Steuerventils (26) die Hauptdruckleitung (4) und die
Schaltleitung (22) aufgesteuert werden, während die
Steuerdruckleitung (50) des Schnappschiebers (44) mit der
Hauptdruckleitung (4) verbunden wird.
13. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltleitung (22) über
eine Entlastungsdrossel (56) mit dem Tank (3) verbunden
ist.
14. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Haupthydraulikkreis (I)
einen der Druckwaage (28) nachgeschalteten Kompensator
(38) aufweist, mit dem die dem Steuer
ventil (26) bei Zuschaltung weiterer Verbraucher unter
Anhebung des Pumpendrucks zugeführte Hydraulikfluidmenge
steuerbar ist.
15. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil von einem
Regelventil für den Kraftheber (8) gebildet ist.
16. Steuerschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß das Regelventil als Open-Center/Load-Sensing-
Ventil gestaltet ist.
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DE19863621854 DE3621854A1 (de) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Steuerschaltung fuer ein hydraulisches kraftheber-regelsystem |
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