DE3705170C1 - Hydraulische Steuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrich­ tung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Eine solche Steuervorrichtung wird bereits in der DE-OS 35 36 218 mit älterem Zeitrang vorgeschlagen. Der zum Halten des Lastdrucks in der Steuerkammer durch den Lastdruck in der Sperrstellung gehaltene Regelkolben be­ nötigt zur Abdichtung eine genaue Passung und eine große Abdichtlänge sowie eine große positive Überdeckung, um auch den Lastdruck stromab der Meßblende ohne Leckver­ lust zu halten. Die Druckwaage hat in der Nullstellung eine Wegefunktion, weil die Steuerkammer, in der das an­ dere Kolbenende liegt, durch zusätzliche Ventileinrich­ tungen druckentlastet wird. Obwohl bei dieser vorge­ schlagenen Steuervorrichtung der Schaltdruck weitgehend eliminiert wird, ist der steuerungstechnische und ferti­ gungstechnische Aufwand hierfür unvertretbar groß. In der Praxis zeigt sich jedoch, daß zwar der Schaltdruck beim Umschalten nicht mehr in der Stärke auftritt, wie dies bei älteren Steuervorrichtungen, z. B. gemäß der DE-OS 32 33 046 stets der Fall war, daß er unter ungün­ stigen Verhältnissen und aufgrund der großen positiven Überdeckung des Regelkolbens immer noch spürbar ist, u. a. auch weil die Druckwaage konstruktionsbedingt den Lastdruck nicht halten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrauli­ sche Steuervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der mit technisch geringem Aufwand ein Schaltdruck zuverlässig vermieden wird.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dieser Ausbildung wird der Lastdruck in der Null­ stellung der Steuervorrichtung einerseits vom Sperrglied aufgenommen und von der Druckwaage ferngehalten und an­ dererseits vom Sitzventil in der Steuerkammer, das in der Haltestellung des Regelkolbens auch bei üblichen Passungen und kurzer Führungslänge des Regelkolbens ein­ wandfrei abdichtet. Bei der Regelblende ist - wenn über­ haupt - keine übertriebene positive Überdeckung notwen­ dig, weil der Lastdruck dort nicht ansteht. Es resul­ tiert daraus ein kompakter einfacher Aufbau der Druck­ waage bei zweckmäßig leichtgängigem Regelkolben mit kur­ zem Regelhub. Der Mehraufwand für das Sitzventil der Steuerkammer ist vernachlässigbar.

Bei dieser Lösung wird erreicht, daß bei Aufgabe der Nullstellung, z. B. zum Denken eines Hubzylinders, zum Öffnen der Regelblende ein sehr kleiner Hub des Regel­ kolbens ausreicht, bei dem auch das bis dahin lasthal­ tende Sitzventil öffnet und auf das weitere Regelspiel des Regelkolbens keinen Einfluß mehr nimmt. Der Schalt­ ruck bleibt auch deswegen aus, weil der Regelkolben in der Nullstellung in der Absperrstellung bleibt, so daß kein Volumen gebraucht wird, um ihn erst (z. B. über ei­ nen 10 mm-Hub) in die Absperrstellung zu drücken.

Es ist zwar aus einem in der Fachzeitschrift Control Revue, 1986, erschienenen Inserat: RD 09 506 der Firma Rex­ roth AG, bekannt, das Anfahrverhalten in einer Steuer­ vorrichtung mit einer Druckwaage dadurch zu verbessern, daß ein Regelkolbenende unmittelbar durch den Pumpen­ druck beaufschlagt und damit die Regelblende von außen in der Sperrstellung gehalten wird. Jedoch arbeitet der Regelkolben mit der Gehäusebohrung nur als Schieber zu­ sammen und ist ferner die Steuervorrichtung so nur für einen doppelseitig beaufschlagbaren Hydromotor brauch­ bar, was bedeutet, daß für jede Bewegungsrichtung des Hydromotors und auch in der Nullstellung die Pumpe ein­ geschaltet sein muß, d. h. insbesondere auch für das Sen­ ken unter Last.

Eine zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 2 hervor. Damit der Lastdruck von der leckagebehafteten Regelblende der Druckwaage ferngehalten wird, braucht nur die Meßblende in ihrer Absperrstellung dicht zu sein, z. B. indem sie mit einer Sitz-Ventil-Funktion ver­ sehen wird. Die Steuervorrichtung besteht nur aus weni­ gen Komponenten.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 3 kann eine übli­ che Meßblendenkonstruktion benutzt werden, weil der Lastdruck in der Nullstellung von den Sitzventilen in der Ablaßleitung und in der Steuerkammer aufgenommen wird und der Regelkolben leckverlustfrei seine Absperr­ stellung beibehält.

Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung geht aus Anspruch 4 hervor. Hierbei werden die gegebenen konstruktiven Voraussetzungen der Druckwaage zur Ausbil­ dung des Sitzventils zwischen dem Regelkolbenende und dem Ventilsitz benutzt. Es bedeutet fertigungstechnisch keinen nennenswerten Aufwand, das Regelkolbenende mit der kegeligen Verdickung auszubilden und im Mündungsbe­ reich der Gehäusebohrung in der Steuerkammer einen Ven­ tilsitz vorzusehen. Gegebenenfalls wird der Ventilsitz durch einen Einsatz, z. B. eine über die ganze Regelkol­ benlänge durchgehende, gehärtete Büchse mit kegelig an­ geschliffenem Ende, gebildet, und wird die kegelige Ver­ dickung, falls sie nicht einstückig mit dem Regelkolben ausgebildet wird, am Regelkolben angesetzt. Druckmittel kann in der Nullstellung aus der Steuerkammer nicht zur Gehäusebohrung durchlecken.

Wichtig ist ferner die Ausführungsform von Anspruch 5, weil mit dem Zweistellungs-Umschaltventil erreicht wird, daß der Durchströmwiderstand des Sitzventils nicht in den Regelkreis eingeht, d. h. daß die Druckwaage mit ei­ ner kleinen Druckdifferenz feinfühlig ansprechend ausge­ legt werden kann, obwohl das Sitzventil, das zweckmäßi­ gerweise nur klein bauend ist, eine Druckdifferenz be­ sitzt, die ein Mehrfaches der Druckdifferenz der Druck­ waage sein kann. Das Umschaltventil führt nämlich das Druckmittel aus der Steuerkammer, in der der Lastdruck gehalten wird, unter Umgehung des Sitzventiles zur ande­ ren Steuerkammer, sobald es umgeschaltet wird. Dazu dient auch die weitere Steuerleitung, die das Sitzventil umgeht. Ohne das Umschaltventil müßte beispielsweise die Regelfeder der Druckwaage stärker ausgelegt werden.

Zweckmäßig ist ferner die Ausführungsform gemäß Anspruch 6, weil das Sitzventil unter der Wirkung der Federkraft seine Absperrstellung selbsttätig einnimmt, wenn die Steuervorrichtung in die Nullstellung gebracht wird.

Ein feinfühliges Ansprechen und eine einfache Handhabung werden bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 7 er­ reicht, wobei ein modernes kleines Sitzventil preiswert ist und mit einem kleinen und preiswerten Magneten aus­ kommt.

Günstig ist ferner das Merkmal von Anspruch 8, weil das Umschaltventil unter der Wirkung der Federkraft selbst­ tätig seine erste Durchgangsstellung einnimmt, in der die druckübertragende Verbindung von der Steuerkammer zur der Meßblende abgewandten Seite des Sitzventils of­ fen ist und der Lastdruck von der Meßblende ferngehalten wird und direkt am Regelkolbenende ansteht und den Re­ gelkolben in seiner Haltestellung hält.

Wichtig ist auch der Gedanke von Anspruch 9, weil ein magnetbetätigtes Umschaltventil, das klein bauend ausge­ legt sein kann, preiswert und ansprechsicher ist.

Vorteilhaft ist ferner der Gedanke von Anspruch 10, weil durch die Kopplung der Verstelleinrichtungen sicherge­ stellt ist, daß das Absperrglied bzw. Sitzventil und das Umschaltventil jeweils gleichzeitig ihre Stellungen än­ dern, wenn die Steuervorrichtung umgeschaltet wird.

Eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform geht aus An­ spruch 11 hervor. In der Versorgungsleitung wird nur dann Druck eingespeist, wenn der Hydromotor gegen die Last zu bewegen ist, wobei die Meßblende mit der Druck­ waage soviel Druckmittel in den Tank abfließen lassen, daß die an der Meßblende eingestellte Bewegungsgeschwin­ digkeit des Hydromotors unabhängig von der Last einge­ halten wird. Sofern ein Sitzventil vorgesehen ist, be­ findet sich dies in seiner Durchgangsstellung, damit der Überschuß an Druckmittel, der entweder durch die Druck­ waage oder durch eine dafür zusätzlich vorgesehene Steu­ ervorrichtung (z. B. ein weiterer Stromregler) nicht in den Tank abströmt, dem Hydromotor zugeführt wird. Ist ein Umschaltventil vorgesehen, so befindet sich dies bei Verwendung der Druckwaage zur Steuerung in beiden Rich­ tungen zusammen mit dem Sitzventil in einer Stellung, in der eine druckübertragende Verbindung von der dem Sitz­ ventil zugewandten Seite der Meßblende zur Steuerkammer besteht, damit der Regelkolben an beiden Kolbenenden von den Drücken stromauf und stromab zur Meßblende beauf­ schlagt wird und das jeweils an der Meßblende einge­ stellte Druckgefälle einregelt. Ist hingegen ein geson­ derter Stromregler für die Steuerung bei beaufschlagter Versorgungsleitung vorgesehen, so bleibt die Druckwaage in der Absperrstellung.

Eine weitere, alternative Ausführungsform geht schließ­ lich aus Anspruch 12 hervor. Hierbei wird aus der Ver­ sorgungsleitung wenigstens ein weiterer Hydromotor mit Druckmittel versorgt, wobei für die Bewegungssteuerung dieses weiteren Hydromotors die gleiche Meßblende und Druckwaage verwendet wird, wie für den ersten Hydromo­ tor. Der jeweils nicht angesteuerte Hydromotor wird durch sein Sitzventil von der Versorgungsleitung abge­ trennt. Das Umschaltventil sorgt trotzdem dafür, daß der Regelkolben der Druckwaage an beiden Kolbenenden mit den stromauf und stromab zur Meßblende herrschenden Drücken beaufschlagt wird und die an der Meßblende eingestellte Druckdifferenz unabhängig vom Lastdruck oder Versor­ gungsdruckschwankungen hält. An die Versorgungsleitung können auch weitere Verbraucher angeschlossen werden, die jeweils für sich über die Meßblende und die Druck­ waage ansteuerbar sind. An die Steuerkammer wird entwe­ der nur der Lastdruck des am stärksten belasteten Hydro­ motors übertragen oder es ist dafür gesorgt, daß bei Lastdrucksteuerleitungen zu jedem Hydromotor diejeni­ gen abgesperrt werden, die gerade niedrigere Lastdrücke aufweisen.

Anhand der Zeichnung werden nachstehend Ausführungsfor­ men des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung ei­ ne hydraulische Steuervorrich­ tung für einen einseitig gegen eine Last beaufschlagbaren Hy­ dromotor,

Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform und

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform für entweder einen Hydromotor oder für mehrere Hydromotoren.

Aus Fig. 1 ist ein hydraulischer Steuerkreis mit einer hydraulischen Steuervorrichtung 1 für einen einseitig gegen eine Last beaufschlagbaren Hydromotor 2 erkennbar. Es handelt sich dabei beispielsweise um eine Hubsteuer­ vorrichtung für den Hubkolben eines Hubstaplers oder ei­ ner Ladebordwand.

Der Hydromotor 2 ist ein Zylinder 3, in dem ein Kolben 4 unter einer Last 5, z. B. das Gewicht der Hubgabelhalte­ rung eines Hubstaplers, verschiebbar oder hydraulisch blockierbar ist. Zum Verschieben des Kolbens 4 gegen die Last 5 ist an den Zylinder 3 eine aus einer Druckquelle 6, z. B. einer zuschaltbaren Hydraulikpumpe, gespeiste Versorgungsleitung 7 über ein Rückschlagventil 8 ange­ schlossen.

Die Versorgungsleitung 7 kreuzt eine Ablaßleitung 32 vom Zylinder 3 zu einem Tank 37. In der Ablaßleitung 32 ist eine Meßblende 9 mit einem verstellbaren Meßblendenring 10 angeordnet, die ein in eine lasthaltende Absperrstel­ lung bringbares Absperrglied A ist. Zur Verstellung dient eine Stellbetätigung 11, im vorliegenden Fall ein Stellmagnet bzw. Proportionalmagnet.

Stromab der Meßblende 9 ist in die Ablaßleitung 32 ein Gehäuse 13 einer Druckwaage 12 eingesetzt, die eine Re­ gelblende 14 enthält, die in üblicher Weise die an der Meßblende 9 eingestellte Druckdifferenz und damit die Geschwindigkeit des Kolbens 4 einregelt. In einer Gehäu­ sebohrung 29 ist eine Ringkammer 15 mit einer Steuerkan­ te 16 vorgesehen. Ein in der Gehäusebohrung 29 ver­ schiebbar geführter Regelkolben 17 besitzt zwei über ei­ ne Kolbenstange 20 und eine Eindrehung 19 miteinander verbundene Kolbenteile 22 und 21. Eine Seite des Kolben­ teils 21 bildet eine Steuerkante 18, die mit der Steuer­ kante 16 blendenartig zusammenarbeitet, wenn der Regel­ kolben 17 sein Arbeitsspiel ausführt.

Das in Fig. 1 linke Kolbenende 23 des Regelkolbens 17 liegt in einer Steuerkammer 30 am linken Ende der Gehäu­ sebohrung 20. Die Steuerkammer 30 enthält eine Regelfe­ der 35 und steht über einen Kanal 34 mit einem an die Ablaßleitung 32 stromab der Meßblende 9 angeschlossenen Kanal 33 zum mittleren Teil der Gehäusebohrung 29 in Verbindung. Der Kanal 33 könnte auch weggelassen werden, wenn das Kolbenende 23 gleichzeitig die Steuerkante 18 bildet. Dann würde Druckmittel direkt aus der Steuerkam­ mer 30 über die Regelblende 14 abströmen.

Das rechte Kolbenende 24 des Regelkolbens 17 befindet sich in einer Steuerkammer 31 am rechten Ende der Gehäu­ sebohrung 29, deren Innendurchmesser hier größer ist, als der Innendurchmesser der Gehäusebohrung 29. Die Steuerkammer 31 steht über einen Kanal 39 mit einer Steuerleitung 40 in Verbindung, in der eine Drossel 41 angeordnet ist. Die Steuerleitung 40 ist an die Ablaß­ leitung 32 zwischen der Meßblende 9 und dem Hydromotor 2 angeschlossen und führt den an der linken Seite des Kol­ bens 4 herrschenden Lastdruck in die Steuerkammer 31.

Das rechte Kolbenende 24 ist als Schließelement 25 mit einer kegelförmigen Verdickung 26 ausgebildet. Dem Schließelement 25 ist im Mündungsbereich der Gehäuseboh­ rung 29 in die Steuerkammer 31 ein Ventilsitz 27 zuge­ ordnet, der im vorliegenden Fall an einem Einsatz 28 im Gehäuse 13 angebracht ist. Der Einsatz 28 könnte auch eine durchgehende gehärtete Hülse mit angeschliffenem Ventilsitz sein. Von der Ringkammer 15 führt ein Kanal 36 zu einer Tankleitung 38.

Die Steuervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 befindet sich in der Nullstellung. Die Druckquelle 6 ist abgeschaltet. Der durch die Last 5 hervorgerufene Druck an der linken Seite des Kolbens 4 wird vom Rückschlagventil 8, ferner vom in der lasthaltenden Absperrstellung stehenden Sperrglied A, d. h. der Meßblende 9 und schließlich vom mit dem Ventilsitz 27 nach Art eines Sitzventils zusam­ menarbeitenden Schließelement 25 gehalten. Das Druckmit­ tel stromab der Meßblende 9 ist über die geschlossene Regelblende 14 entspannt (konstruktiv bedingte Leckver­ luste). Dadurch kann der Regelkolben 17 seine Absperr­ stellung nicht mehr aufgeben.

Soll der Kolben 4 gegen die Last 5 bewegt werden, so wird die Druckquelle 6 aktiviert. Sofern für diese Bewe­ gungsrichtung nicht eine gesondere Steuervorrichtung, z. B. zwischen Pumpe 6 und Rückschlagventil 7, vorgesehen ist, wird die Meßblende 9 durch den Magneten 11 in eine Offenstellung verstellt, die der gewünschten Bewegungs­ geschwindigkeit des Kolbens 4 entspricht. Sie verliert ihre Funktion des Sperrgliedes A. Die Steuerkammer 30 wird mit Druck beaufschlagt, bis der Regelkolben 17 nach rechts fährt und soviel Druckmittel über die Regelblende 16, 18 läßt, daß der Kolben 4 nur mit der eingestellten Geschwindigkeit nach rechts verfährt, und zwar unabhän­ gig von der Größe oder von Änderungen der Last 5. Ein Schaltdruck wird dabei vermieden, weil das Rückschlagven­ til 8 erst dann öffnet, wenn in der Versorgungsleitung 7 mindestens der gleiche Druck aufgebaut ist, wie er auch in der Steuerkammer 31 herrscht, und weil Druckmittel zum Verstellen des Regelkolbens 17 von der Druckquelle 6 kommt.

Soll der Kolben 4 - ausgehend von der Nullstellung - un­ ter der Last 5 in Fig. 1 nach links verschoben werden, so wird die Druckquelle 6 nicht aktiviert. Vielmehr wird die Meßblende 9 in eine Stellung verstellt, die der ge­ wünschten Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 4 ent­ spricht. Die Meßblende 9 gibt damit ihre Funktion als Sperrglied A auf. Unter dem Lastdruck stehendes Druck­ mittel wird aus der Steuerkammer 31 über die Steuerlei­ tung 40, den Kanal 33 und den Kanal 34 in die Steuerkam­ mer 30 verlagert; die Regelblende 14 öffnet. Da keine nennenswerte positive Überdeckung zwischen den Steuer­ kanten 18, 16 gebraucht wird, weil der Lastdruck am Sperrglied A anstand, wird für Aufsteuern der Regelblen­ de 14 kein spürbares Volumen benötigt. Da die Regelfeder 35 zusätzlich wirksam ist, verschiebt sich der Regelkol­ ben 17 nach rechts, wobei das Volumen, das durch die Verschiebung des Regelkolbens 17 nach rechts aus der Steuerkammer 31 verdrängt wird, der Steuerkammer 30 zu­ geführt wird. Es unterbleibt aus diesem Grund ein Schaltruck.

Da es in der Praxis schwierig ist, die Meßblende 9 gemäß Fig. 1 so auszubilden, daß sie in der Absperrstellung als Sperrglied A arbeitet, ist bei der Ausführungsform von Fig. 2 dem Hydromotor 2 stromauf der Meßblende 9 ein Sitzventil 42 zugeordnet, das unter der Kraft einer Fe­ der 43 seine Absperrstellung selbsttätig einnimmt und durch ein Betätigungsglied 44, z. B. einen Schaltmagne­ ten, in eine Durchgangsstellung verstellbar ist. Das Sitzventil 42 bildet in der Absperrstellung das Sperr­ glied A′. Die Steuerleitung 40 ist an die Ablaßleitung 32 zwischen dem Sitzventil 42 und dem Hydromotor 2 ange­ schlossen. In der Nullstellung der Steuervorrichtung 1′, deren Druckwaage 12 der von Fig. 1 entspricht, wird der Lastdruck des Hydromotors 2 somit vom Sitzventil 42 und vom Schließelement 25 auf dem Ventilsitz 27 aufgenommen. Die Meßblende 9 kann demzufolge in der Nullstellung ohne weiteres offenbleiben. Dies bedeutet auch, daß, z. B. für eine Ladebordwandsteuerung mit konstanter Bewegungsge­ schwindigkeit des Hydromotors 2, eine festeingestellte Meßblende 9 verwendet werden kann.

Zum Bewegen des Hydromotors 2 gegen die Last werden in der Nullstellung zunächst die Druckquelle 6 aktiviert und das Sitzventil 42 in seine Durchgangsstellung ge­ schaltet. Danach wird in Abhängigkeit von der Einstel­ lung der Meßblende 9 der Kolben des Hydromotors 2 gegen die Last bewegt. Das Druckmittel aus der Steuerkammer 31 wird unter dem Lastdruck mit dem Volumen in die Steuer­ kammer 30 verlagert, das der Regelkolben 17 verdrängt. Ein Schaltruck tritt nicht auf. Ist eine separate Steu­ ervorrichtung für diese Bewegungsrichtung verwendet (z. B. zwischen der Druckquelle 6 und dem Rückschlagven­ til 7), dann wird die Meßblende 9 in der Absperrstellung gehalten. Die Druckwaage 12 arbeitet nicht.

Soll der Kolben H des Hydromotors 2 unter der Last be­ wegt werden, so wird die Druckquelle 6 nicht aktiviert, sondern das Sitzventil 42 in seine Durchgangsstellung geschaltet. In Abhängigkeit von der Einstellung der Meß­ blende 9 wird entsprechend der Bewegung des Regelkolbens 17 nach rechts Druckmittel unter dem Lastdruck aus der Steuerkammer 31 in die Steuerkammer 30 nach links ver­ drängt. Ein Schaltdruck unterbleibt daher.

Bei der Ausführungsform der Steuervorrichtung 1′′ gemäß dem mittleren Teil von Fig. 3 wird wieder die gleiche Druckwaage 12 verwendet, wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 und 2. Die Meßblende 9 kann verstellbar oder festeingestellt sein. Zusätzlich ist in der Steuervor­ richtung 1′′ gemäß Fig. 3 ein Zweistellungs-Umschaltven­ til 45 in der Steuerleitung 40 vorgesehen, die an die Ablaßleitung 32 zwischen dem Sitzventil 42 und dem Hy­ dromotor 2 angeschlossen ist und demzufolge stets den Lastdruck führt. Die Steuerleitung 40 besitzt zwei Teile 40 a und 40 b, zwischen denen sich das Umschaltventil 45 befindet. Ferner ist eine zweite Steuerleitung 48 vorge­ sehen, die an die Ablaßleitung 32 zwischen der Meßblende 9 und dem Sitzventil 42 angeschlossen ist und ebenfalls zum Umschaltventil 45 führt. Das Umschaltventil 45 wird durch eine Feder 46 in eine erste Durchgangsstellung ge­ bracht, in der die beiden Teile 40 a und 40 b der Steuer­ leitung miteinander verbunden sind und die zweite Steu­ erleitung 48 abgetrennt ist. Am Umschaltventil ist eine Betätigungseinrichtung 47, z. B. ein Schaltmagnet, vorge­ sehen, mit der das Umschaltventil 45 in eine zweite Durchgangsstellung bringbar ist, in der eine drucküber­ tragende Verbindung zwischen dem Teil 40 b der Steuerlei­ tung 40 und der zweiten Steuerleitung 48 hergestellt ist, während der erste Teil 40 a vom Teil 40 b getrennt ist. Die Betätigungseinrichtungen des Sitzventils 42 und des Umschaltventils 45 können gegebenenfalls durch eine Kopplung 40 miteinander verbunden sein, so daß sie stets gleichsinnig betätigt werden.

Mit dem Umschaltventil 45 und der zweiten Steuerleitung 48 wird erreicht, daß der Durchströmwiderstand des Sitz­ ventils 42 nicht in den Regelkreis der Steuervorrichtung 1′′ eingeht, sondern daß in der Durchgangsstellung des Sitzventils in der Steuerkammer 31 der Druck herrscht, der zwischen der Meßblende 9 und dem Sitzventil 42 in der Ablaßleitung 32 herrscht.

Soll der Hydromotor 2 gegen die Last bewegt werden, so werden zunächst die Druckquelle 6 aktiviert und die Meß­ blende 9 für die gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt. Der Regelkolben befindet sich in seiner Ab­ sperrstellung, in der er durch den Lastdruck aus der of­ fenen Steuerleitung 40 gehalten wird. Danach werden das Sitzventil 42 und gleichzeitig über die Kopplung 49 auch das Umschaltventil 45 umgestellt, so daß das Sitzventil 42 seine Durchgangsstellung und das Umschaltventil 45 seine zweite Durchgangsstellung einnehmen, in der der Teil 40 b der Steuerleitung 40 mit der zweiten Steuerlei­ tung 48 verbunden und der Teil 40 a der Steuerleitung 40 abgetrennt sind. Kurz vor Erreichen des Lastdrucks in der Steuerkammer 30 wird der Regelkolben nach rechts verstellt, so daß die Regelblende allmählich zu öffnen beginnt. Das Volumen, das bei dieser Verstellung des Re­ gelkolbens in der Steuerkammer 31 verdrängt wird, wird über den Teil 40 b, das Umschaltventil 45, die Steuerlei­ tung 48 und die Ablaßleitung 32 der Steuerkammer 30 zu­ geführt, so daß ein Schaltruck zuverlässig unterbleibt. Ist für diese Bewegungsrichtung eine getrennte Steuer­ vorrichtung (z. B. ein Stromregler) vorgesehen, dann ar­ beitet die Druckwaage 12 nicht. Der jeweilige Lastdruck wird in der Nullstellung gehalten.

Zum Bewegen des Hydromotors 2 unter der Last werden - ausgehend von der Nullstellung - das Sitzventil 42 in die Durchgangsstellung und das Umschaltventil 45 in sei­ ne zweite Durchgangsstellung verstellt, damit die Steu­ erkammern 30, 31 mit den Drücken stromauf und stromab der Meßblende 9 beaufschlagt sind und der Strömungswi­ derstand des Sitzventils 42 nicht in das Regelverhalten eingeht. Der Einstellung der Meßblende 9 entsprechend wird die Regelblende 14 aufgesteuert. Das der Bewegung des Regelkolbens 17 entsprechende Druckmittelvolumen wird aus der Steuerkammer 31 in die Steuerkammer 30 ver­ drängt. Ein Schaltruck unterbleibt.

Soll erneut die Nullstellung aufgesucht werden, so wird das Sitzventil 42 zusammen mit dem Umschaltventil 45 um­ geschaltet. Der Lastdruck wird wieder vom Sitzventil 42 und vom Sitzventil zwischem dem Schließelement 25 und dem Ventilsitz 27 gehalten. Die zweite Steuerleitung 48 ist abgetrennt. Die Steuerkammer 30 ist über die Regel­ blende 14 entlastet.

Wie Fig. 3 andeutet, kann die Steuervorrichtung 1′′ durch Hinzunahme wenigstens eines weiteren Hydromotors 2′ zu einer Steuervorrichtung 1′′′ erweitert werden, mit der es möglich ist, mehrere Hydromotoren 2, 2′ mit der ge­ meinsamen Meßblende 9 und der gemeinsamen Druckwaage 12 sowie dem gemeinsamen Umschaltventil 45 lastdruckunab­ hängig zu steuern. Der weitere Hydromotor 2′ ist über seine Ablaßleitung 32′ an die Versorgungsleitung 7 ange­ schlossen. In der Ablaßleitung 32′ ist ein dem Sitzven­ til 32 entsprechendes Sitzventil 42′ angeordnet, das in der Absperrstellung den Lastdruck des Hydromotors 2′ hält und in seiner Durchgangsstellung das Ablassen bzw. Zuführen des Druckmittels gestattet. Eine dem Teil 40 a der Steuerleitung 40 entsprechende Steuerleitung 40 a′ kann von der Ablaßleitung 32′ zwischen dem Sitzventil 42′ und dem Hydromotor 2′ zum Steuerleitungsteil 40 a und somit zum Umschaltventil 45 führen. Zweckmäßigerweise sind in den Steuerleitungsteilen 40 a und 40 a′ Rück­ schlagventile 51, 52 vorgesehen. Strichpunktiert ange­ deutete Schnittstellen 50 zeigen, wo und wie der bzw. die weiteren Hydromotoren 2′ angeschlossen sind. Hat der Hydromotor 2 den höchsten Lastdruck, so kann der Steuer­ leitungsteil 40 a′ weggelassen werden.

Zweckmäßigerweise werden die Hydromotoren 2, 2′ einzeln angesteuert, d. h. sobald sich ein Hydromotor bewegt, bleibt der andere in seiner lasthaltenden Stellung.

Der besondere Vorteil der einzelnen Ausführungsformen der Steuervorrichtung 1, 1′′, 1′′′ liegt darin, daß beim Umschalten der Steuervorrichtung aus der Nullstellung in eine Stellung zum Bewegen des Hydromotors unter der Last ein Schaltdruck unterbleibt, weil das zwischen dem Schließelement 25 und dem Ventilsitz 27 gebildete Sitz­ ventil in der Druckwaage praktisch leckagefrei arbeitet, so daß auch über längere Stillstandszeiten kein Druck­ mittel verlorengeht, sondern zum Bewegungsbeginn von dem unter dem Lastdruck stehenden Druckmittel in der Steuer­ kammer mit dem Sitzventil genau das Volumen entnommen und in die andere Steuerkammer überführt wird, das zu einer Aufsteuerung der Regelblende ohne den unerwünsch­ ten Schaltdruck benötigt wird. Dieses Volumen wird sozu­ sagen in einem in die Steuervorrichtung integrierten Druckspeicher zum Abruf bereitgehalten, ohne daß die Druckquelle dazu beizutragen hätte.

Claims (12)

1. Hydraulische Steuervorrichtung (1′, 1′′, 1′′′), insbe­ sondere Hubsteuervorrichtung für wenigstens einen ein­ seitig gegen eine Last (5) beaufschlagbaren, im Still­ stand die Last haltenden und unter der Last in beiden Richtungen bewegbaren Hydromotor (2, 2′), mit einem Zweiwege-Stromregler in einer Ablaßleitung (32) zum Tank (37), wobei der Stromregler eine Meßblende (9) und eine Druckwaage (12) mit einer Regelblende (14) aufweist, die von einem in einer Gehäusebohrung (29) zwischen einer Durchgangsstellung und einer Haltestellung bewegbaren Regelkolben (17) gesteuert wird, dessen Kolbenenden (23, 24) in zwei Steuerkammern (31, 30) angeordnet sind, von denen die das in Richtung auf die Durchgangsstellung des Regelkolbens beaufschlagbare Kolbenende (23) enthaltende Steuerkammer (30) vom Druck stromab der Meßblende (9) und die das in Richtung auf die Haltestellung des Regel­ kolbens beaufschlagbare Kolbenende enthaltende Steuer­ kammer (31) vom Druck stromauf der Meßblende (9) beauf­ schlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am vom Druck stromauf der Meßblende (9) beaufschlagbaren Kolbenende (24) des Regelkolbens (17) ein Schließelement (25) vor­ gesehen ist, daß dem Schließelement (25) in der Steuer­ kammer (31) ein Ventilsitz (27) zugeordnet ist, daß das Schließelement (25) in der Haltestellung des Regelkol­ bens (17) mit dem Ventilsitz (27) nach Art eines Sitz­ ventils abdichtend zusammenarbeitet, und daß in der Ab­ laßleitung (32) ein in eine lastdruckhaltende Absperr­ stellung verstellbares Absperrglied (A, A′) vorgesehen ist.

2. Hydraulische Steuervorrichtung (1′, 1′′, 1′′′), nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrglied (A) die in eine dichtende Absperrstellung bringbare Meß­ blende (9) ist.

3. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Absperrglied (A′) ein stromauf der Meßblende (9) angeordnetes Sitzventil (42, 42′) ist, und daß die Steuerkammer (31) an die Ablaßlei­ tung (32) an der der Meßblende (9) abgewandten Seite des Sitzventils (42, 42′) angeschlossen ist.

4. Hydraulische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (31) einen gegenüber der Gehäusebohrung (29) größeren Innen­ durchmesser aufweist, daß der Ventilsitz (27) im Mün­ dungsbereich der Gehäusebohrung (29) in der Steuerkammer (31) angeordnet und kegelförmig ausgebildet ist, und daß das Schließelement (25) durch eine kegelige Verdickung (26) am Regelkolbenende (24) gebildet wird.

5. Hydraulische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Steu­ erleitung (40), mit der der an der der Meßblende (9) ab­ gewandten Seite des Sitzventils (42) herrschende Druck in die Steuerkammer (31) übertragbar ist, ein Zweistel­ lungs-Umschaltventil (45) vorgesehen ist, und daß vom Umschaltventil (45) eine weitere Steuerleitung (48) zur Ablaßleitung (32) stromauf der Meßblende (9) führt.

6. Hydraulische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzventil (42, 42′) gegen Federkraft aus seiner Absperrstellung in eine Durchgangsstellung verstellbar ist.

7. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Sitzventil (42, 42′) magn­ etbetätigt ist.

8. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (45) gegen Federkraft aus seiner ersten Durchgangsstellung, in der die erste Steuerleitung (40) zur Steuerkammer (31) offen ist, in eine zweite Durchgangsstellung verstellbar ist, in der die Steuerkammer (31) an die zweite Steuerleitung (48) angeschlossen ist.

9. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (45) magn­ etbetätigt ist.

10. Hydraulische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrich­ tungen (47, 44) des Absperrglieds (A, A′) und des Umschaltventils (45) zu jeweils gemein­ samer Verstellung gekoppelt (49) sind.

11. Hydraulische Steuervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ablaßleitung (32) stromauf der Meßblende (9) mit ei­ ner aus einer Druckquelle (6) gespeisten Versorgungslei­ tung (7) für einen einseitig gegen Last arbeitenden Hy­ dromotor (2) kreuzt.

12. Hydraulische Steuervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Versorgungsleitung (7) mit wenigstens einer weiteren Ablaßleitung (32′) eines weiteren einseitig gegen eine Last arbeitenden Hydromotors (2′) kreuzt, für den in der weiteren Ablaßleitung (32′) ein Sitzventil (42′) vorge­ sehen ist und daß gegebenenfalls zwischen dem Sitzventil (42′) und dem weiteren Hydromotor (2′) eine Steuerlei­ tung (40′ a) zum allen vorgesehenen Hydromotoren (2, 2′) gemeinsamen Umschaltventil (45) vorgesehen ist.