DE3801006A1 - Schaltung zur steuerung des betriebs eines hydraulischen hebezeuges, insbesondere eines ladekranes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Steuerung des Betriebs eines hydraulischen Hebezeugs, insbesondere eines La­ dekranes, mit Arbeitszylindern als Verbraucher des von einer Pumpe gelieferten Druckmittelstromes, der mittels jeweils den einzelnen Verbrauchern zugeordneten Betätigungsventilen auf für jede Arbeitsbewegung der Verbraucher vorgesehene Verbrau­ cherleitungen verteilbar ist.

Die Verbraucher eines Ladekranes arbeiten in einem Ladebe­ trieb relativ schnell. Entsprechend sind die Schaltungen zur Steuerung des Betriebs des Ladekrans ausgelegt. Das Arbeitsge­ biet eines Ladekrans kann dadurch erweitert werden, daß er mit besonderen Arbeitsgeräten ausgerüstet wird. Beispielsweise eig­ net sich ein Ladekran auch für einen Sonderbetrieb mit einem Hubarbeitskorb. Für einen solchen Sonderbetrieb mit Hubarbeits­ korb müssen die Verbraucher jedoch kleinere und bestimmte Ver­ braucher auch bestimmte Arbeitsgeschwindigkeiten durchführen, die einschlägigen Vorschriften für den Betrieb mit einem Hubar­ beitskorb entsprechen.

Es ist bekannt, den Pumpenförderstrom durch Umschalten ei­ nes Dreiwegehahnes über einen verstellbaren Dreiwege-Stromreg­ ler auf das notwendige Maß zu verringern, bevor er über die Betätigungsventile auf die Verbraucherleitungen verteilt wird. Für einen Sonderbetrieb mit besonderen Arbeitsgeräten, insbe­ sondere mit einem Hubarbeitskorb, hat die bekannte Maßnahme je­ doch den Nachteil, daß durch den zugeschalteten Dreiwege-Strom­ regler nur ein relativ kleiner konstanter Pumpenförderstrom zur Verfügung steht. Daraus ergeben sich unterschiedliche Hub­ geschwindigkeiten bei den Arbeitsbewegungen Heben und Senken sowie Ausfahren und Einfahren. Auch ist eine Kombination der genannten Bewegungen, d.h. also die gleichzeitige Einschaltung mehrerer Verbraucher, aufgrund des verkleinerten Pumpenförder­ stroms nicht möglich. Durch die ständige Dreiwege-Stromrege­ lung tritt auch ein nachteiliger Leistungsverlust auf, da die von der Pumpe gelieferte Leistung nicht voll ausgenutzt wird. Nachteilig sind auch die sehr langsamen Bewegungsabläufe der hydraulischen Schubstücke, denn der von der Dreiwege-Stromrege­ lung auf einen bestimmten Wert verminderte Förderstrom ist be­ zogen auf eine maximale Geschwindigkeit der Auslegerspitze ei­ nes Ladekrans, wofür der Hubzylinder maßgebend ist, weil die­ ser Hubzylinder der am schnellsten arbeitende Verbraucher ist. Die auch im normalen Kranbetrieb bereits langsameren Schubzy­ linder zum Ausfahren einzelner Auslegerabschnitte arbeiten im Sonderbetrieb mit zugeschaltetem Dreiwege-Stromregler äußerst langsam. Der zum Beispiel für den Betrieb mit einem Hubarbeits­ korb zulässige Wert der Bewegungsgeschwindigkeit der Schubzy­ linder wird kaum erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Steuerung des Betriebs eines Ladekrans zu schaffen, die es erlaubt, die Verbraucher so mit Druckmittel zu versorgen, daß bei einem Sonderbetrieb, insbesondere mit einem Hubarbeitskorb in allen Bewegungen die maximal zulässigen Geschwindigkeiten ausführbar sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jede Verbraucherleitung ein Stromregelventil eingesetzt ist, und das jedes Stromregelventil überbrückt wird durch eine Um­ gehungsleitung mit einem entsperrbaren Rückschlagventil mit Flußrichtung zum Betätigungsventil.

Die erfindungsgemäße Schaltung ermöglicht in vorteilhafter Weise einen normalen Ladebetrieb eines Ladekrans bei entsperr­ ten Rückschlagventilen, da der von den Betätigungsventilen auf die Verbraucher verteilte Druckmittelstrom in voller Menge durch das jeweilige entsperrte Rückschlagventil ungehindert zum Verbraucher strömen kann.

Soll der mit der erfindungsgemäßen Schaltung ausgerüstete Ladekran in Verbindung mit einem Hubarbeitskorb arbeiten, kön­ nen die Rückschlagventile gesperrt werden, so daß nunmehr in den Verbraucherleitungen strömendes Druckmittel durch die Stromregelventile strömen muß, wodurch der zu den Verbrauchern gegebene Pumpenförderstrom auf das notwendige Maß verringert wird, damit die jeweiligen Verbraucher mit entsprechend ge­ wünschter Geschwindigkeit arbeiten. Da in jeder Verbraucherlei­ tung ein Stromregelventil sitzt, kann jeder Bewegungsablauf im Sonderbetrieb des Ladekrans auf die gewünschte Geschwindigkeit leicht eingestellt werden. Durch die erfindungsgemäße Zulaufre­ gelung für jeden Verbraucher können einschlägige Vorschriften in Bezug auf zulässige Arbeitsgeschwindigkeiten ohne weiteres erfüllt werden. Bei entsprechender Umschaltung durch Entsper­ rung der Rückschlagventile ist sofort wieder eine normale Kran­ steuerung möglich.

Die erfindungsgemäße Schaltung erlaubt auch Bewegungskombi­ nationen, zum Beispiel Hubarm heben, Schubstücke ausfahren, Kransäule drehen. Dadurch erhöhen sich die Arbeitsleistungen mit dem Ladekran erheblich.

Außerdem beeinflussen sich die verschiedenen Bewegungen un­ tereinander nicht, wodurch der gesamte Bewegungsablauf sehr sanft ist. Da jeder Verbraucher mit den Stromregelventilen hin­ sichtlich seiner Arbeitsgeschwindigkeiten separat einstellbar ist, führen zum Beispiel hydraulische Schubstücke schnellere Bewegungen aus, wodurch erheblicher Zeitgewinn erreichbar ist. Da eine Stromregelung nur während der Bewegungsabläufe er­ folgt, sind auch die Leistungsverluste geringer. Leistungsver­ luste können auch noch weiter dadurch vermindert werden, daß zum Beispiel eine automatische Herabsetzung des Betriebs­ druckes im Sonderbetrieb, zum Beispiel mit einem Hubarbeits­ korb, vorgesehen wird.

Diese Vorteile der Einregelung der Arbeitsgeschwindigkei­ ten der einzelnen Verbraucher werden insbesondere dadurch er­ reicht, daß jedes Stromregelventil ein hinsichtlich seines Aus­ gangsstromes veränderliches Zweiwege-Stromregelventil ist. Die entsperrbaren Rückschlagventile können, um eine Umstellung vom Kranbetrieb auf einen Sonderbetrieb auf einfachste Weise zu ermöglichen, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch ent­ sperrt werden. Vorzugsweise ist jedes Rückschlagventil ein durch Druckbeaufschlagung entsperrbares Rückschlagventil, wo­ bei Steuerleitungen der entsperrbaren Rückschlagventile von einer Druckleitung abgezweigt sind, die von der Pumpe zu den Betätigungsventilen führt. Zur Vereinfachung des Schaltungs­ und Verrohrungsaufwandes ist eine einzige Steuerleitung vorge­ sehen, die vom Abzweigungsbereich wegführt und sich dann in Teilleitungen verzweigt, von denen jede zu einem zugeordneten Rückschlagventil geführt ist. Ein Teil des Pumpenförderstroms wird dadurch abgezweigt und in die Steuerleitung geleitet, wo­ durch die Rückschlagventile entsperren. Um die genannte Ent­ sperrung zu- oder wegschalten zu können, wodurch eine einfache Umschaltung vom Normalbetrieb auf Sonderbetrieb mit dem Lade­ kran möglich ist, weist jede Steuerleitung ein betätigbares Absperrorgan auf. Das Absperrorgan ist vorzugsweise ein Dreiwe­ gehahn oder Dreiwegeventil mit einem Anschluß an eine zu einem Druckmittelbehälter führende Rückflußleitung. Für die Steue­ rung des Ladekrans in einem Sonderbetrieb, z.B. mit einem Hub­ arbeitskorb, wird die Steuerleitung über das Dreiwegeventil an die Rückflußleitung gelegt, so daß die Rückschlagventile ge­ sperrt sind. Die Stromregelventile sind dadurch in die Verbrau­ cherleitungen geschaltet. Bei Umschaltung des Dreiwegeventils wird vom Pumpenförderstrom abgezweigtes Druckmittel in die Steuerleitung gedrückt, wodurch sich die Rückschlagventile ent­ sperren, so daß nunmehr die Stromregelventile abgeschaltet sind, da das Druckmittel frei über die entsperrten Rückschlag­ ventile zu den Verbrauchern strömen kann.

Die erfindungsgemäße Schaltung zeichnet sich weiterhin durch eine einfache Lastdruckabfrage aus. Eine solche Last­ druckabfrage kann z.B. eine Pumpe, die mit einer Förderstromre­ gelung und einer Lastdruckregelung ausgerüstet ist, entspre­ chend steuern, um Leistungsverluste, sowohl im Normalbetrieb als auch im Sonderbetrieb, zu vermeiden. Die vorbeschriebene Schaltung, die eine Zu- und Abschaltung von Stromregelventilen ermöglicht, kann mit einer Lastabfrage zur Steuerung der Pumpe dadurch kombiniert werden, daß eine Steuerleitung der Last­ druckregelung über je ein Rückschlagventil mit Flußrichtung zur Lastdruckregelung hinter den Stromregelventilen an jede der zum Verbraucher führenden Verbraucherleitungen angeschlos­ sen ist.

Die erfindungsgemäße Schaltung mit zu- und abschaltbaren Stromregelventilen sowie mit einer Lastabfrage kann in vorteil­ hafter Weise in einem Montageblock zusammengefaßt werden, so daß auf einfachste Weise eine Nachrüstung von Ladekränen mit der erfindungsgemäßen Schaltung möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weite­ re erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung darge­ stellt.

Die Zeichnung zeigt ein schematisches Schaltbild einer Schaltung zur Steuerung des Betriebs eines Ladekrans. Ein Pum­ penblock 1 besitzt eine Verstellpumpe 2 sowie Ventile 3 und 4 zur Lastdruckregelung und Förderstromregelung. Mit 5 ist eine Druckleitung bezeichnet, die zu einem Steuerpult 6 führt, das in an sich bekannter Weise mit nebeneinander angeordneten Be­ tätigungsventilen 7 ausgerüstet ist. Von jedem Betätigungsven­ til gehen Verbraucherleitungen 8 zu den nicht weiter darge­ stellten Verbrauchern, nämlich Arbeitszylindern eines Lade­ kranes, ab. In jede Verbraucherleitung 8 ist ein Stromregelven­ til 9 eingesetzt. Jedes Stromregelventil 9 wird überbrückt durch eine Umgehungsleitung 10 mit einem entsperrbaren Rück­ schlagventil 11 mit Flußrichtung zum jeweiligen Betätigungsven­ til 7. Jedes Stromregelventil 9 ist ein hinsichtlich seines Ausgangsstromes veränderliches Zweiwege-Stromregelventil. Je­ des Rückschlagventil 11 ist ein durch Druckbeaufschlagung ent­ sperrbares Rückschlagventil. Eine Steuerleitung 12 ist von der Druckleitung 5 abgezweigt. Die Steuerleitung 12 verzweigt sich in Teilleitungen 13, von denen jede zu einem zugeordneten Rück­ schlagventil 11 geführt ist. In die Steuerleitung 12 ist ein Absperrorgan 14 eingesetzt, welches hier als Dreiwegehahn 15 ausgebildet ist, der mit einem Anschluß an eine zum Druckmit­ telbehälter 16 führende Rückflußleitung 17 ausgerüstet ist.

Für eine Lastdruckabfrage sind an die Verbraucherleitungen 8 angeschlossene Rückschlagventile 18 vorgesehen, die einer Steuerleitung 19 für das Ventil 3 zur Lastdruckregelung der Re­ gelpumpe 2 zugeordnet sind.

Claims (9)

1. Schaltung zur Steuerung des Betriebs eines hydrauli­ schen Hebezeugs, insbesondere eines Ladekrans, mit Arbeitszy­ lindern als Verbraucher des von einer Pumpe gelieferten Druck­ mittelstromes, der mittels jeweils den einzelnen Verbrauchern zugeordneten Betätigungsventilen auf für jede Arbeitsbewegung der Verbraucher vorgesehene Verbraucherleitungen verteilbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jede Verbraucherleitung (8) ein Stromregelventil (9) eingesetzt ist und daß jedes Stromregelventil (9) überbrückt ist durch eine Umgehungsleitung (10) mit einem entsperrbaren Rückschlagventil (11) mit Flußrichtung zum Betätigungsventil (7).

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stromregelventil (9) ein hinsichtlich seines Ausgangs­ stromes veränderliches Zweiwege-Stromregelventil ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes Rückschlagventil (11) ein durch Druckbeaufschla­ gung entsperrbares Rückschlagventil ist.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den entsperrbaren Rückschlagventilen zugeordnete Steuerleitun­ gen (12, 13) von einer Druckleitung (5) abgezweigt sind, die von der Pumpe (2) zu den Betätigungsventilen (7) führt.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vom Abzweigungsbereich eine Steuerleitung (12) wegführt, die sich in Teilleitungen (13) verzweigt, von denen jede zu einem zugeordneten Rückschlagventil (11) geführt ist.

6. Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Steuerleitung (12) ein betätigbares Absperrorgan (14) aufweist.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (14) als Dreiwegeventil (15) mit einem An­ schluß an eine zu einem Druckmittelbehälter (16) führende Rück­ flußleitung (17) ausgebildet ist.

8. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Pumpe mit einer Förderstromregelung und einer Last­ druckregelung ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ ne Steuerleitung (19) der Lastdruckregelung (3) über je ein Rückschlagventil (18) mit Flußrichtung zur Lastdruckregelung hinter den Stromregelventilen (9) an jede der zum Verbraucher führenden Verbraucherleitungen (8) angeschlossen ist.

9. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stromregelventile (9) und die Rückschlagventile (11, 18) in einem Montageblock zusammengefaßt sind.