DE3841507C1 - - Google Patents
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- DE3841507C1 DE3841507C1 DE19883841507 DE3841507A DE3841507C1 DE 3841507 C1 DE3841507 C1 DE 3841507C1 DE 19883841507 DE19883841507 DE 19883841507 DE 3841507 A DE3841507 A DE 3841507A DE 3841507 C1 DE3841507 C1 DE 3841507C1
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- 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
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/0416—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor with means or adapted for load sensing
- F15B13/0417—Load sensing elements; Internal fluid connections therefor; Anti-saturation or pressure-compensation valves
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung
für einen hydraulischen Motor, mit einem Zweirichtungs-
Steuerventil, das über eine Zulaufleitung mit einem
Pumpenanschluß, über eine Ablaufleitung mit einem Behäl
teranschluß und über zwei Motorleitungen mit dem Motor
verbindbar ist, mit einem in der Zulaufleitung angeord
neten Kompensationsventil, das den zulaufseitigen Druck
abfall am Steuerventil etwa konstant hält und mit einer
Lastdruckleitung zur Beeinflussung des Kompensationsven
tils und gegebenenfalls des Pumpendruckes, die zwei
Anfangsabschnitte zur Verbindung mit je einer richtungs
abhängig wirksamen Lastdruckfühlstelle im Steuerventil
sowie eine Drosselstelle aufweist, wobei dahinter eine
zur Ablaufleitung führende Zweigleitung mit einem Über
druckventil abgeht.
Solche Steuervorrichtungen sind beispielsweise aus DE-OS
33 02 000 bekannt. Steuerventil und Kompensationsventil
bilden gemeinsam ein Proportionalventil, bei dem die
Stellung des Steuerventilschiebers einer bestimmten
Motorgeschwindigkeit entspricht. Der Lastdruck wird
am Ausgang des Steuerventils abgegriffen; er belastet
- gemeinsam mit einer Feder - den Schieber des Kompensa
tionsventils in Öffnungsrichtung, während der Eingangs
druck des Steuerventils ihn in Schließrichtung belastet.
Übersteigt der Lastdruck einen vorgegebenen Wert, spricht
das Überdruckventil an. Das abströmende Druckmittel
ruft an der Drossel einen Druckabfall hervor. Die Öff
nungsbelastung des Schiebers des Kompensationsventils
wird geringer. Das Kompensationsventil bewegt sich in
Schließrichtung. Der Druck wird auf den Öffnungsdruck
des Überdruckventils begrenzt. Im Gegensatz zu Druckent
lastungsventilen, welche die Motorleitung mit dem Behäl
ter verbinden, ergibt sich der Vorteil, daß nur verhält
nismäßig kleine Flüssigkeitsmengen abgeleitet werden
müssen. Dies senkt Energieverluste und erlaubt es, mit
kleineren Pumpen zu arbeiten.
DE-OS 26 56 059 zeigt eine ähnliche Steuervorrichtung,
bei der mehrere Blöcke für jeweils einen Motor ein Zwei
richtungs-Steuerventil, ein Kompensationsventil und
ein Überdruckventil enthalten sowie von einer gemeinsamen
Pumpe versorgt werden. Hier ist die Lastdruckleitung
über ein Wechselventil unmittelbar mit den beiden Motor
leitungen verbunden. In jedem Block wird der Druck durch
das Kompensationsventil durch den Lastdruck individuell
geregelt, während der Pumpendruck vom jeweils höchsten
Lastdruck beeinflußt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervor
richtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei
der der zulässige Druck in den Motorleitungen in Abhän
gigkeit von der Betätigungsrichtung unterschiedliche
Werte haben kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
jeder Lastdruckfühlstelle ein eigenes Überdruckventil
zugeordnet ist, indem für jede der beiden Anfangsab
schnitte eine Drosselstelle und eine Zweigleitung mit
Überdruckventil vorgesehen ist, und daß die Anfangsab
schnitte über ein Wechselventil mit dem Rest der Last
druckleitung verbunden sind.
Bei diesem Aufbau der Steuervorrichtung gibt es zwei
Überdruckventile, die auf unterschiedliche Ansprechwerte
eingestellt werden können. Das Wechselventil sorgt da
für, daß jeweils derjenige Anfangsabschnitt, der mit
der Motorleitung höheren Drucks verbunden ist, mit dem
Rest der Lastdruckleitung in Verbindung steht. Das zuge
hörige Überdruckventil arbeitet daher mit der Drossel
in diesem Anfangsabschnitt derart zusammen, daß beim
Ansprechen des Überdruckventils der Druckabfall an der
Drossel dafür sorgt, daß das Kompensationsventil sich
in Schließrichtung bewegt. Dies gilt für beide Betäti
gungsrichtungen.
Es besteht nunmehr die Möglichkeit, bei einem Hubmotor
die beim Heben wirksame Motorzuleitung mit einem höheren
Druck, beispielsweise 150 bar, und die beim Senken wirk
same Motorzuleitung mit einem geringeren Druck, bei
spielsweise 40 bar, abzusichern. Bei einem Greifer kann
man den in Richtung der Greifkraft wirkenden Maximaldruck
auf einem höheren Wert begrenzen als den für die Rückbe
wegung bis an einen Endanschlag erforderlichen Druck.
Vorzugsweise sind die Überdruckventile einstellbar.
Man kann daher eine Anpassung an den Anwendungszweck
vornehmen.
Besonders günstig ist es, wenn die Einstellvorrichtungen
der Überdruckventile frei zugänglich sind. Man kann
dann sogar während des Betriebes oder für jeden einzel
nen Belastungsfall eine Verstellung des Ansprechwertes
vornehmen. Dies ist beispielsweise von Interesse, wenn
ein Greifer abwechselnd Gegenstände unterschiedlicher
Stabilität erfassen soll.
Insbesondere können die Zweigleitungen aus einem die
übrigen Ventile enthaltenden Ventilblock herausgeführt
sein. Dies erlaubt dann eine Bedienung von einem Platz,
der vom Ventilblock entfernt ist.
Des weiteren empfiehlt sich der Zusammenbau der Steuer-
und Kompensationsventile für mindestens zwei Motoren,
wobei die Lastdruckleitung der einzelnen Motoren je
mit dem zugehörigen Kompensationsventil und untereinan
der über ein Umschaltventil mit einem zum Druckregler
führenden Endabschnitt verbunden sind. Der Zusammenbau
von Ventilblöcken ist an sich bekannt. Auch bei einem
solchen Zusammenbau können in jedem Ventilblock zwei
unterschiedliche Ansprechwerte der Überdruckventile
eingestellt werden. Die Umschaltventile sorgen dafür,
daß der Pumpendruck jeweils vom höchsten Lastdruck beein
flußt wird.
Um die rasche und sichere Betätigung der Wechselventile
unter allen Betriebsumständen zu gewährleisten, können
verschiedene Zusatzmaßnahmen getroffen werden, die nach
stehend aufgeführt werden. Sie sind insbesondere von
Interesse, wenn zwei oder mehr Ventilblöcke zusammenge
baut sind.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist das Verschluß
stück des Wechselventils durch Neutralstellungsfedern
belastet und in der Ruhestellung von seinen beiden Sit
zen abgehoben. Das Verschlußstück behält daher nicht
die jeweils letzte Arbeitslage bei, sondern kehrt nach
jeder Motorbetätigung in die Ruhestellung zurück. Dies
ist besonders bei Steuervorrichtungen mit abgesperrter
Lastdruckleitung zu empfehlen, bei denen andernfalls
das Verschlußstück unter ungünstigen Umständen nicht
in der Lage ist, sich unter Verdrängung eines kleinen
Flüssigkeitsvolumens von seinem Sitz zu verlagern.
Konstruktiv empfiehlt es sich, daß das Wechselventil
als Verschlußstück eine von zwei gleichen Federn gegen
sinnig belastete Kugel, als ersten Sitz das Stirnende
einer die eine Feder abstützenden, am anderen Ende einen
Eingang aufweisenden ersten Buchse und als zweiten Sitz
eine Stufe in einer die erste Buchse mit einem Ende
umschließend festhaltende, die andere Feder abstützende,
am anderen Ende einen weiteren Eingang und zwischen
den Sitzen einen Ausgang aufweisende zweite Buchse auf
weist. Auf diese Weise entsteht ein einfach herstellbares
und aus wenigen Teilen bestehendes Wechselventil, das
als Einbauteil in die Bohrung eines Ventilblocks einge
setzt werden kann.
Besonders günstig ist es, wenn die jeweils nicht wirksam
gemachte Lastdruckfühlstelle zum Behälter hin entlastet
ist. Damit ist auf der einen Seite des Wechselventils
ein definierter niedriger Druck vorgegeben, so daß das
Wechselventil sicher in die richtige Lage umschaltet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel weist einen Satz
Rückschlagventile auf, welche die nicht wirksam gemachte
Lastdruckfühlstelle mit dem Behälteranschluß verbinden,
die wirksam gemachte Lastdruckfühlstelle aber gegenüber
dem Behälteranschluß sperren. Solche Rückschlagventile
lassen sich auf kleinem Raum unterbringen.
Insbesondere können die Rückschlagventile im Schieber
des Steuerventils angeordnet sein. Dies erfordert nicht
einmal eine Vergrößerung des Schiebers.
Konstruktiv empfiehlt es sich hierbei, daß im Schieber
zwei mit den Lastdruckfühlstellen verbundene Kanäle
vorgesehen sind, von denen je ein Abzweigkanal mit zum
Kanal hin öffnendem Rückschlagventil zu einer Schie
ber-Steueröffnung führt, die richtungsabhängig eine
Behälter-Steueröffnung bzw. eine Lastdruck-Steueröffnung
im Gehäuse überdeckt.
Eine Alternative besteht darin, daß das Steuerventil
Steueröffnungen besitzt, welche die nicht wirksam ge
machte Lastdruckstelle mit dem Behälteranschluß verbin
det. Es bedarf nur geringfügiger Änderungen an Schieber-
und/oder Gehäusebohrung, um diese Funktion zu erzielen.
Eine konstruktiv günstige Lösung für das Steuerventil
ergibt sich durch eine Gehäusebohrung für das Steuer
ventil, die beidseitig einer Pumpen-Steueröffnung je
eine Motor-Steueröffnung, eine Behälter-Steueröffnung
und eine Lastdrucksteueröffnung besitzt, und durch einen
zugehörigen Schieber, der zwei Verbindungs-Steueröffnun
gen zur Verbindung der einen Motor-Steueröffnung mit
der Pumpen-Steueröffnung, im Bereich der einander abge
wandten Enden der Verbindungs-Steueröffnungen je einen
Fühlstellen-Radialkanal und weiter außerhalb je einen
Verbindungs-Radialkanal zur Verbindung der wirksamen
Lastdruckfühlstelle mit der zugehörigen Lastdruck-Steuer
öffnung besitzt, wobei jeweils ein Axialkanal den Fühl
stellen-Radialkanal und den benachbarten Verbindungs-Ra
dialkanal miteinander verbindet. Ein solches Steuerventil
besitzt mit den Lastdruck-Steueröffnungen getrennte
Abnahmestellen für den Lastdruck, der jeweils an einer
der axial weiter innen liegenden Lastdruck-Fühlstellen
erfaßt wird. Daher macht die getrennte Überdruck-Über
wachung des Lastdrucks keine Schwierigkeiten.
Hierbei kann zwischen Fühlstellen- und Verbindungs-Ra
dialkanal ein Rückschlagventil-Radialkanal abgehen.
Man kommt dann mit nur zwei Rückschlagventilen aus.
Insbesondere kann in dem Rückschlagventil-Radialkanal
ein das Rückschlagventil aufnehmender Einsatz eingefügt
sein. Dies vereinfacht die Herstellung.
Es besteht auch die Möglichkeit, daß die Lastdruck-Steu
eröffnungen sich so weit axial nach außen erstrecken,
daß die Verbindung mit dem Verbindungs-Radialkanal bei
der Schieberbewegung aus der Neutralstellung nach außen
aufrechterhalten bleibt. Hier wird die Entlastung zum
Behälter einfach durch eine axiale Verlängerung der
Lastdruck-Steueröffnungen erzielt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung
dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Ventilblöcke mit der erfindungsgemäßen Steuer
vorrichtung im Schaltbild,
Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäß
verwendbares Wechselventil,
Fig. 3 den Schieber für das Steuerventil der Fig. 1
in Draufsicht,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Steuerventil der
Fig. 1 in der Neutralstellung,
Fig. 5 das gleiche Steuerventil in Betriebsstellung,
Fig. 6 Ventilblöcke mit einer abgewandelten Steuervor
richtung im Schaltbild,
Fig. 7 einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäß
verwendbares Rückschlagventil,
Fig. 8 einen Schieber für das Steuerventil der Fig. 6
in Draufsicht,
Fig. 9 einen Längsschnitt durch das Steuerventil der
Fig. 6 in der Neutralstellung,
Fig. 10 das gleiche Steuerventil in Betriebsstellung,
Fig. 11 Ventilblöcke mit einer abgewandelten Steuervor
richtung im Schaltbild,
Fig. 12 einen Schieber für das Steuerventil der Fig. 11
in Draufsicht,
Fig. 13 einen Längsschnitt durch das Steuerventil der
Fig. 11 in der Neutralstellung und
Fig. 14 das gleiche Steuerventil in Betriebsstellung.
Fig. 1 zeigt zwei Ventilblöcke 1 und 2, die je eine
Steuervorrichtung für einen hydraulischen Motor 3 bzw. 4
aufweisen. Allen Ventilblöcken ist eine Verstellpumpe 5
und ein Behälter 6 gemeinsam. Die Verstellpumpe 5 hat
ein mit Hilfe eines Druckreglers 7 veränderbares Förder
volumen. Der Druckregler steht unter dem Einfluß des
Druckes LS in einem Endabschnitt 8 einer Lastdruckleitung
9. Diese ist über ein bei zu hohem Druck ansprechendes
Sicherheitsventil 10 mit dem Behälter 6 verbunden.
Der Ventilblock 1 enthält ein Steuerventil 11, das aus
der veranschaulichten Neutralstellung, in der es mit
Hilfe der Federn 12 und 13 gehalten ist, durch ein Ver
stellorgan 14 in eine von zwei Arbeitsstellungen gebracht
werden kann. In der einen Arbeitsstellung bewegt sich
der Kolben 15 des Motors 3 nach links, in der anderen
Arbeitsstellung nach rechts.
Zu diesem Zweck ist das Steuerventil 11 über eine Zulauf
leitung 16, die ein Kompensationsventil 17 aufweist,
mit einem Pumpenanschluß P, über eine Ablaufleitung
18 mit einem Behälteranschluß T und über zwei Motorlei
tungen 19 und 20 mit zwei Motoranschlüssen A bzw. B
verbunden. In der Ruhestellung sind all diese Leitungen
in dem Steuerventil 11 gesperrt.
Die Lastdruckleitung 9 besitzt zwei Anfangsabschnitte
21 und 22, die in der Neutralstellung mit der Behälter
leitung 18 verbunden sind. In der einen Arbeitsstellung
ist der Anfangsabschnitt 22 mit einer Lastdruckfühlstel
le 23 am Ausgang des Steuerventils 11 verbunden, so
daß sich ein Lastdrucksignal L S A ergibt, das dem Druck
in der Motorleitung 19 entspricht. Hierbei ist der andere
Anfangsabschnitt 21 abgesperrt. In der anderen Arbeits
stellung ist der Anfangsabschnitt 21 mit der Lastfühl
stelle 24 verbunden, so daß sich ein Lastdrucksignal
L S B ergibt, das dem Druck in der Motorleitung 20 ent
spricht. Hierbei ist der erste Anfangsabschnitt 22 abge
sperrt.
Die beiden Anfangsabschnitte 21 und 22 sind über ein
Wechselventil 25 mit einem Mittelabschnitt 26 der Last
druckleitung 9 verbunden. Der an der Stelle 23 oder 24
abgenommene Lastdruck wirkt gemeinsam mit einer Feder
47′ in Öffnungsrichtung auf das Kompensationsventil
17, das in entgegengesetzter Richtung vom Zulaufdruck
des Steuerventils 11 belastet ist. Infolgedessen hält
das Kompensationsventil 17 den Druckabfall an der zufluß
seitigen Drossel des Steuerventils 11 auf einem von
der Kraft der Feder 47′ abhängigen Wert. Das Steuerven
til 11 wirkt daher als Proportionalventil.
Beiden Anfangsabschnitten 21 und 22 ist je eine Drossel
stelle 27 bzw. 28 zugeordnet. Außerdem ist der Anfangs
abschnitt 21 über eine Zweigleitung mit einem Überdruck
ventil 29 und der Anfangsabschnitt 22 über eine Zweig
leitung mit einem Überdruckventil 30 mit der Behäl
terleitung 18 verbunden. Diese Überdruckventile besitzen
Einstellvorrichtungen 31, 32, mit denen derjenige Druck,
bei dem das Ventil öffnet, eingestellt werden kann.
Wenn in einer Betriebsstellung, in der die Fühlerdruck
stelle 23 wirksam ist, ein Überdruck in der Motorleitung
19 auftreten sollte, öffnet das Überdruckventil 30.
An der Drosselstelle 28 tritt ein Druckabfall auf. Infol
gedessen bewegt sich das Kompensationsventil 17 in Rich
tung der Schließstellung, und der Druck in der Motorlei
tung 19 wird auf den Öffnungsdruck des Überdruckventils
begrenzt. Entsprechendes gilt für das Überdruckventil
29, wenn die Lastdruckfühlstelle 24 wirksam gemacht
worden ist. Mit Hilfe der Einstellvorrichtungen 31 und
32 können unterschiedliche Ansprechwerte für die Über
druckventile 29 und 30 eingestellt werden.
Der Innenaufbau des Ventilblocks 2 entspricht demjenigen
des Ventilblocks der Fig. 1. Unterschiedlich ist nur,
daß die Überdruckventile 129 und 130 sowie die zugehöri
gen Zweigleitungen 121 und 122 aus dem Ventilblock 2
herausgeführt sind. Die Einstellvorrichtungen 131 und
132 sind demnach frei zugänglich. Sie können auch während
des Betriebes bedient werden.
Damit der Druckregler 7 der Pumpe 5 immer den Lastdruck
LS des am stärksten belasteten Motors empfängt, ist
ein Umschaltventil 33 vorgesehen, das mit dem Endab
schnitt 108 der Lastdruckleitung 9 des Ventilblocks
2 einerseits und dem Mittelabschnitt 26 der Lastdruck
leitung 9 im Ventilblock 1 andererseits verbunden ist.
Eine Ausführungsform eines Wechselventils 25 ist in
Fig. 2 näher veranschaulicht. Dieses Ventil ist als
Baueinheit in eine Bohrung des Ventilblocks 1 einsetz
bar. Als Verschlußstück dient eine Kugel 34, die mit
zwei Ventilsitzen 35 und 36 zusammenwirken kann. Die
Kugel ist von beiden Seiten her durch einander gleiche
Federn 37 und 38 belastet, so daß sie normalerweise
zwischen den beiden Sitzen gehalten wird. Der Sitz 35
wird durch die Stirnseite einer Buchse 39 gebildet,
die am gegenüberliegenden Ende einen Eingang 40 besitzt,
der beispielsweise mit dem Anfangsabschnitt 21 verbunden
ist. Außerdem nimmt die Buchse 39 die Feder 37 auf.
Der andere Sitz 36 wird durch eine Stufe in einer zwei
ten Buchse 41 gebildet, welche die Buchse 39 umgreift
und durch einen Bördelrand 42 festhält. Die Buchse 41
nimmt die Feder 38 auf und besitzt einen durch eine
Querbohrung gebildeten Eingang 43, der beispielsweise
mit dem Anfangsabschnitt 22 verbunden ist. Ein Ausgang
44 befindet sich zwischen den beiden Sitzen 35 und 36.
Dieser Ausgang ist beispielsweise mit dem Mittelabschnitt
26 verbunden. Beim Einsetzen in eine Ventilblock-Bohrung
erfolgt die Abdichtung nach außen mit Hilfe eines Dicht
ringes 45.
Es sei angenommen, daß das Verschlußstück 34 unter dem
Überschuß des Drucks am Eingang 40 gegen den Sitz 36
gedrückt wird. Ist dieses Arbeitsspiel beendet, kehrt
das Verschlußstück unter dem Einfluß der Federn in die
veranschaulichte Ruhestellung zurück. Würden die Federn
fehlen, behielte es seine Dichtstellung am Sitz 36 bei.
Würde nun ein Drucküberschuß am Eingang 43 vorhanden
sein, müßte das Verschlußstück 34, um vom Sitz 36 abzu
heben, zunächst eine kleine Flüssigkeitsmenge verdrängen.
Dies ist bei einer abgesperrten Lastdruckleitung 9 häufig
nicht möglich, so daß eine Fehlfunktion eintreten würde.
Eine Absperrung erfolgt insbesondere dann, wenn das
Umschaltventil 33 wegen einer höheren Belastung eines
anderen Motors den Mittelabschnitt 26 verschließt. Die
Federn geben daher eine erhöhte Funktionssicherheit.
Bei diesem Überdruck-Regelvorgang verkleinert sich der
Steuerdruckraum des Kompensationsventils 17. Die hierbei
zu verdrängende Druckflüssigkeitsmenge kann über das
Wechselventil 25 zu einem der Ausgänge A oder B strömen.
Die Federn 37 und 38 stellen sicher, daß das Verschluß
stück 34 die richtige Position einnimmt, in der es keine
eingesperrte Flüssigkeit gibt. Ohne Federn besteht die
Gefahr, daß bei Schräglagen das Verschlußstück am fal
schen Sitz anliegt, was zum Einsperren von Flüssigkeit
führen würde.
Wie die Fig. 3 bis 5 zeigen, besitzt das Steuerventil
11 ein Gehäuse 46 mit einer Bohrung 47, in der ein Schie
ber 48 angeordnet ist. Die Gehäusebohrung 47 besitzt
in der Mitte eine Pumpen-Steueröffnung 49, die über
das Kompensationsventil 17 mit dem Pumpeneingang P ver
bunden ist. Beidseitig davon befinden sich Motor-Steuer
öffnungen 50 und 51, die mit den Motoranschlüssen A
bzw. B verbunden sind. Außerhalb davon gibt es je eine
Behälter-Steueröffnung 52 und 53, die mit dem Behälter
anschluß T verbunden sind. Und schließlich ist außen
je eine Lastdruck-Steueröffnung 54 bzw. 55 vorgesehen,
von der die Anfangsabschnitte 21 und 22 der Lastdruck
leitung 9 abgehen. All diese Steueröffnungen sind als
Ringnuten ausgebildet.
Der zugehörige Schieber 48 besitzt zwei Verbindungs-Steu
eröffnungen 56 und 57, die je aus einer Ringnut 58 und
mindestens zwei Paar Drosselnuten 59 und 60 bestehen.
Im Bereich der einander abgewandten Enden der Verbin
dungs-Steueröffnungen 56 und 57 gibt es je einen Fühl
stellen-Radialkanal 61 bzw. 62, dessen Mündung die Last
druck-Fühlstelle 23 bzw. 24 bildet. Axial außerhalb
davon gibt es je einen Verbindungs-Radialkanal 63 bzw.
64, dessen Mündung 65 bzw. 66 eine Verbindung zu den
Lastdruck-Steueröffnungen 54 bzw. 55 herzustellen vermag.
Die Radialkanäle 61 und 63 sind über einen Axialkanal
67, die Radialkanäle 62 und 64 über einen Axialkanal
68 miteinander verbunden. Die Axialkanäle werden durch
Sackbohrungen gebildet, die stirnseitig durch je eine
Schraube 69 bzw. 70 verschlossen sind.
In der in Fig. 4 veranschaulichten Neutralstellung ist
die Pumpen-Steueröffnung 49 verschlossen. Die Anfangs
abschnitte 21 und 22 der Lastdruckleitung 9 sind über
54-63-67-61-52 bzw. 55-64-68-62-53 mit der Behälterlei
tung 18 verbunden.
Wird nun der Schieber 48 nach rechts geschoben, wie
es Fig. 5 zeigt, stellen die Verbindungs-Steueröffnungen
56 und 57 des Schiebers 48 eine Verbindung zwischen
der Pumpen-Steueröffnung 49 und der Motor-Steueröffnung
50 bzw. zwischen der Motor-Steueröffnung 51 und der
Behälter-Steueröffnung 53 her. Des weiteren ist die
Lastdruck-Fühlstelle 23 mit der Motor-Steueröffnung
50 und die Lastdruck-Fühlstelle 24 mit der Behäl
ter-Steueröffnung 53 in Verbindung getreten. Wirksam
ist nur der Lastdruck L S A , der über 61-67-63-54 zum
Anfangsabschnitt 22 geleitet wird. Die Lastdruck-Fühl
stelle 24 ist unwirksam, weil der Verbindungs-Radialkanal
64 von der Bohrung 47 abgedeckt ist.
Die Ausführungsform der Fig. 6 bis 10 entspricht weit
gehend derjenigen der Fig. 1 bis 5. Daher werden für
gleiche Teile auch dieselben Bezugszeichen verwendet.
Unterschiede liegen im wesentlichen im Bereich des
Steuerventils 111 mit seinem Gehäuse 146 und seinem
Schieber 148 sowie im Fortfall der Federn beim Wech
selventil 125.
Das Schaltbild der Fig. 6 zeigt vier Rückschlagventile
71, 72, 73 und 74, die in den Arbeitsstellungen jeweils
paarweise wirksam werden und die nicht wirksam gemachte
Lastdruck-Fühlstelle mit dem Behälteranschluß verbinden,
die wirksam gemachte Lastdruck-Fühlstelle aber gegenüber
dem Behälteranschluß sperren.
In der praktischen Ausführung ist dies so gelöst, daß
zwischen dem Fühlstellen-Radialkanal 61 und dem Verbin
dungs-Radialkanal 63 ein Rückschlagventil-Radialkanal
75 angeordnet ist, der vom Axialkanal 67 ausgeht. In
gleicher Weise ist zwischen dem Fühlstellen-Radialkanal
62 und dem Verbindungs-Radialkanal 64 ein Rückschlag
ventil-Radialkanal angeordnet, der vom Axialkanal 68
ausgeht.
Wenn der Schieber 148 in die in Fig. 10 dargestellte
Arbeitsstellung gebracht wird, kommt der Rückschlagven
til-Radialkanal 75 mit der Behälter-Steueröffnung 52
und der Rückschlagventil-Radialkanal 76 mit der Last
druck-Steueröffnung 55 in Verbindung. Dies hat zur Folge,
daß das zugehörige Rückschlagventil öffnet und der Druck
im nicht wirksamen Anfangsabschnitt 21 über 76-68-62
zur Behälter-Steueröffnung 53 abgebaut werden kann.
Umgekehrt sorgt der im Axialkanal 67 herrschende wirksame
Lastdruck L S A dafür, daß das Rückschlagventil im Radial
kanal 75 geschlossen gehalten wird.
Bei dieser Konstruktion genügen zwei Rückschlagventile
71/73 und 72/74, die in der einen Arbeitstellung die
Funktion der Ventile 71 und 72 sowie in der anderen
Arbeitsstellung die Funktion der Ventile 73 und 74 haben.
Konstruktiv empfiehlt sich die Lösung nach Fig. 7. In
den Radialkanal 75 des Schiebers 148 ist ein Einsatz
77 mit einem Ventilsitz 78 eingeschraubt, der mit einer
Ventilkugel 79 zusammenwirkt. Hierdurch wird das Rück
schlagventil 71/73 gebildet.
Durch die Entlastung des nicht wirksamen Anfangsab
schnitts ist - auch ohne Neutralstellungsfedern - gewähr
leistet, daß das Verschlußstück des Wechselventils sich
von dem dem wirksamen Anfangsabschnitt zugewandten Sitz
abhebt und rasch auf dem dem nicht wirksamen Anfangs
abschnitt zugewandten Sitz zur Auflage kommt. Wenn zu
irgendeinem Zeitpunkt Öl aus der Federkammer des Kompen
sationsventils 17 oder des Druckreglers 7 verdrängt
wird, kann dieses Öl immer abfließen, nämlich entweder
über den einen Anfangsabschnitt zur Lastdruckfühlstelle
oder über den anderen Anfangsabschnitt zum Behälter.
Es besteht auch keine Gefahr, daß sich in demjenigen
Anfangsabschnitt, für den ein kleinerer Überdruck einge
stellt ist, wenn er sich im nicht wirksamen Zustand
befindet, ein Druck aufbaut, der das Überdruckventil
ansprechen läßt, wodurch sich eine Leckströmung ergeben
könnte, die kurzzeitig den Lastdruck im wirksamen An
fangsabschnitt absenken würde.
Die gleichen Vorteile werden auch mit der Ausführungsform
nach den Fig. 11 bis 14 erreicht. Diese unterscheidet
sich von derjenigen nach den Fig. 6 bis 10 lediglich
in der anderen Gestaltung des Steuerventils 211. Alle
gleichbleibenden Teile behalten ihr Bezugszeichen. Aus
dem Schaltbild der Fig. 11 ist ersichtlich, daß die
nicht wirksamen Anfangsabschnitte 21 bzw. 22 in den
Arbeitsstellungen mit der Behälterleitung 18 verbunden
sind. Zu diesem Zweck haben die Bohrung 247 des Gehäuses
246 und der Schieber 248 eine größere Länge als bisher.
Im Gehäuse sind die Lastdruck-Steueröffnungen 254 und
255 axial nach außen verlängert. Dies hat zur Folge,
daß die Mündungen 65 und 66 der Verbindungs-Radialkanäle
63 und 64 bei der Schieberbewegung aus der Neutralstel
lung nach außen mit den Lastdruck-Steueröffnungen 254
bzw. 255 in Verbindung bleiben. Der nicht wirksame An
fangsabschnitt 21 ist daher über 255-64-68-62 mit der
Behälter-Steueröffnung 53 verbunden. Entsprechend ist
der nicht wirksame Anfangsabschnitt 22 über 254-63-67-61
mit der Behälter-Steueröffnung 52 verbunden.
In der Zeichnung sind lediglich horizontal arbeitende
Kolbenmotoren veranschaulicht. Die beanspruchte Steuer
vorrichtung läßt sich aber auch bei anderen Motoren,
z.B. vertikalen Kolbenmotoren und bei rotierenden Moto
ren, anwenden.
Zahlreiche Elemente, die in solchen Steuervorrichtungen
üblich sind, wurden nicht eingezeichnet, beispielsweise
Ansaugventile zwischen den Motorleitungen und der Behäl
terleitung. Dasselbe gilt für Ventilanordnungen zum
Schutz der Pumpe. Die Pumpe kann ein konstantes Förder
volumen haben und mit einem Ableit-Druckregler versehen
sein. Die Steuerventile 11 können auch auf andere Weise
als von Hand, beispielsweise elektrisch, pneumatisch
oder hydraulisch, betätigt werden. Wenn man die Anfangs
abschnitte 121 und 122 aus dem Ventilblock 2 herausführt,
wie dies rechts in Fig. 1 dargestellt ist, hat man auch
die Möglichkeit, über zusätzliche Anschlüsse das Last
drucksignal LS im Verhältnis zum richtigen Lastdruck
zu verfälschen. Hiermit kann man verschiedene Wirkungen
erzielen: Eine Entlastung des Signals ergibt eine Last
begrenzung. Eine Erhöhung des Signals ergibt eine erhöhte
Durchflußmenge zum Motor und damit eine schnellere Bewe
gung. Durch Dämpfung des Signals, beispielsweise durch
einen Druckakkumulator, können von der Last hervorge
rufene Schwingungen geglättet werden.
Insgesamt erhält man ein Lastdruck-Fühlsystem, das für
jede Motorleitung individuelle Eingriffe ermöglicht,
ohne daß es einen Einfluß auf die andere Motorleitung
des gleichen Ventilblocks oder auf andere von der glei
chen Pumpe versorgte Ventilblöcke hat.
Claims (16)
1. Steuervorrichtung für einen hydraulischen Motor,
mit einem Zweirichtungs-Steuerventil, das über eine
Zulaufleitung mit einem Pumpenanschluß, über eine
Ablaufleitung mit einem Behälteranschluß und über
zwei Motorleitungen mit dem Motor verbindbar ist,
mit einem in der Zulaufleitung angeordneten Kompensa
tionsventil, das den zulaufseitigen Druckabfall am
Steuerventil etwa konstant hält und mit einer Last
druckleitung zur Beeinflussung des Kompensationven
tils und gegebenenfalls des Pumpendruckes, die zwei
Anfangsabschnitte zur Verbindung mit je einer rich
tungsabhängig wirksamen Lastdruckfühlstelle im Steuer
ventil sowie eine Drosselstelle aufweist, wobei da
hinter eine zur Ablaufleitung führende Zweigleitung
mit einem Überdruckventil abgeht, dadurch gekennzeich
net, daß jeder Lastdruckfühlstelle (23, 24) ein eige
nes Überdruckventil (29, 30) zugeordnet ist, indem
für jede der beiden Anfangsabschnitte (21, 22) eine
Drosselstelle (27, 28) und eine Zweigleitung mit
Überdruckventil vorgesehen ist, und daß die Anfangs
abschnitte über ein Wechselventil (25) mit dem Rest
der Lastdruckleitung (9) verbunden sind.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Überdruckventile (29, 30; 129,
130) einstellbar sind.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einstellvorrichtungen (31, 32;,
131, 132) der Überdruckventile (29, 30; 129, 130)
frei zugänglich sind.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zweigleitungen (121, 122) aus einem
die übrigen Ventile enthaltenden Ventilblock (2)
herausgeführt sind.
5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, gekennzeichnet durch den Zusammenbau der Steuer
und Kompensationsventile für mindestens zwei Motoren,
wobei die Lastdruckleitung (26, 108) der einzelnen
Motoren je mit dem zugehörigen Kompensationsventil
(17) und untereinander über ein Umschaltventil (33)
mit einem zum Druckregler (7) führenden Endabschnitt
(8) verbunden sind.
6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück
(34) des Wechselventils (25) durch Neutralstellungs
federn (37, 38) belastet und in der Ruhestellung
von seinen beiden Sitzen abgehoben ist.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Wechselventil (25) als Verschluß
stück (34) eine von zwei gleichen Federn (37, 38)
gegensinnig belastete Kugel, als ersten Sitz (35)
das Stirnende einer die eine Feder (37) abstützenden,
am andern Ende einen Eingang (40) aufweisenden ersten
Buchse (39) und als zweiten Sitz eine Stufe in einer
die erste Buchse mit einem Ende umschließend festhal
tende, die andere Feder (38) abstützende, am anderen
Ende einen weiteren Eingang (43) und zwischen den
Sitzen einen Ausgang (44) aufweisende zweite Buchse
(41) aufweist.
8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils nicht
wirksam gemachte Lastdruckfühlstelle (23 oder 24)
zum Behälter hin entlastet ist.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet
durch einen Satz Rückschlagventile (71-74), welche
die nicht wirksam gemachte Lastdruckfühlstelle (23
oder 24) mit dem Behälteranschluß (T) verbinden,
die wirksam gemachte Lastdruckfühlstelle (24 oder
23) aber gegenüber dem Behälteranschluß sperren.
10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rückschlagventile (71-74) im Schie
ber (148) des Steuerventils (111) angeordnet sind.
11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Schieber (148) zwei mit den Last
druckfühlstellen (23, 24) verbundene Kanäle (67,
68) vorgesehen sind, von denen je ein Abzweigkanal
(75, 76) mit zum Kanal hin öffnendem Rückschlagven
til (71-74) zu einer Schieber-Steueröffnung führt,
die richtungsabhängig eine Behälter-Steueröffnung
(52, 53) bzw. eine Lastdruck-Steueröffnung (54,
55) im Gehäuse (146) überdeckt.
12. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Steuerventil (211) Steueröffnungen
(254, 255) besitzt, welche die nicht wirksam gemach
te Lastdruckfühlstelle (23 oder 24) mit dem Behälter
anschluß (T) verbindet.
13. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
12, gekennzeichnet durch eine Gehäusebohrung (47;
147; 247) für das Steuerventil (11; 111; 211), die
beidseitig einer Pumpen-Steueröffnung (49) je eine
Motor-Steueröffnung (50, 51), eine Behälter-Steuer
öffnung (52, 53) und eine Lastdruck-Steueröffnung
(54, 55) besitzt, und durch einen zugehörigen Schie
ber (48; 148; 248), der zwei Verbindungs-Steueröff
nungen (56, 57) zur Verbindung der einen Motor-Steu
eröffnung mit der Pumpen-Steueröffnung, im Bereich
der einander abgewandten Enden der Verbindungs-Steu
eröffnungen je einen Fühlstellen-Radialkanal (61,
62) und weiter außerhalb je einen Verbindungs-Ra
dialkanal (63, 64) zur Verbindung der wirksamen
Lastdruckfühlstelle (23 oder 24) mit der zugehörigen
Lastdruck-Steueröffnung besitzt, wobei jeweils ein
Axialkanal (67, 68) den Fühlstellen-Radialkanal
und den benachbarten Verbindungs-Radialkanal mitein
ander verbindet.
14. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis
11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
Fühlstellen- und Verbindungs-Radialkanal (61, 63;
62, 64) ein Rückschlagventil-Radialkanal (75, 76)
abgeht.
15. Steuervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß in den Rückschlagventil-Radialkanal
(75, 76) ein das Rückschlagventil (71/73) aufnehmen
der Einsatz (77) eingefügt ist.
16. Steuervorrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lastdruck-Steueröffnungen
(254, 255) sich so weit axial nach außen erstrecken,
daß die Verbindung mit dem Verbindungs-Radialkanal
(63, 64) bei der Schieberbewegung aus der Neutral
stellung nach außen aufrechterhalten bleibt.
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