DE3929466A1 - Steuerschaltung fuer einen mit einer verstellpumpe betriebenen hydraulischen kraftheber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für einen mit einer Verstellpumpe betriebenen hydraulischen Kraftheber gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits eine Steuerschaltung für einen mit einer Verstellpumpe betriebenen hydraulischen Kraftheber be­ kannt, die ein zumindest für Senkbewegungen des Kraft­ hebers entsperrbares Sperrventil, eine den Lastdruck führende Lastmeldeleitung sowie eine das Sperrventil auf- und zuschaltende Steuereinrichtung aufweist, die den Volumenstrom aus einer Pumpenleitung in eine zum Kraft­ heber führende Arbeitsleitung bzw. vom Kraftheber in eine zum Tank führende Tankleitung regelt.

In einer derartigen Steuerschaltung ist ein Servoventil vorgesehen, das mit einer Steuerkante das Sperrventil bzw. den Sperrblock betätigt, über eine andere Steuerkante ein hydraulisches Bauteil beaufschlagt, das die ein Hydraulik­ system speisende Verstellpumpe in unterschiedliche Be­ triebszustände schaltet, mit einer weiteren Steuerkante mit variierbarer Öffnungsfläche einen Pumpenförderstrom zwischen einer Pumpenleitung und einer zum Kraftheber führenden Verbraucherleitung regelt, in der der Sperrblock sitzt, und mit einer vierten Steuerkante mit variierbarer Öffnungsfläche einen Entlastungs-Ölstrom zwischen der Verbraucherleitung und einer Tankleitung regelt.

Diese herkömmliche Steuerschaltung war für ein von einer Konstantpumpe gespeistes Hydrauliksystem erforderlich, da in derartigen Systemen in der Neutralstellung des Servo­ ventils die Konstantpumpe ausgeschaltet und der Sperrblock geschlossen werden mußte, um die Verlustleistungen so gering wie möglich zu halten. Eine derartige Steuer­ schaltung wird auch für Hydrauliksysteme verwendet, die zur weiteren Herabsetzung von Verlustleistungen zunehmend mit Verstellpumpen betrieben werden.

Das Servoventil hat somit eine Schalt- und eine Volumen­ stromregelfunktion, so daß zwangsläufig eine Verknüpfung dieser beiden Funktionen im Servoventil gegeben ist. Hierdurch ergibt sich das Problem, die Dynamik und die Genauigkeit der Steuerschaltung trotz dieser Verknüpfung der beiden Funktionen zu optimieren.

Aus der DE-OS 37 33 679 ist zu diesem Zweck eine Steuer­ schaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Die Verwendung der Verstellpumpe in Verbindung mit der Steuereinrichtung erlaubt es, die Schaltfunktionen der Steuerschaltung von den Volumenstromregelfunktionen derart zu trennen, daß sich ein gutes Ansprechverhalten der Steuerschaltung ergibt, insbesondere der Nachteil eines erst allmählichen Druckaufbaus in der Verbraucher­ leitung bei deren Aufsteuerung vermieden wird. Diese Steuerschaltung eröffnet daher Möglichkeiten, auf unter­ schiedliche, dem Kraftheber abverlangte Betriebsanforde­ rungen unterschiedlich zu reagieren. Werden Genauigkeit und Reaktionsschnelligkeit gefordert, wird die Verstell­ pumpe im Load-Sensing-Mode betrieben und der Sperrblock bleibt geöffnet. In Betriebsphasen mit geringeren Anforde­ rungen, beispielsweise beim Fahren eines mit einem hydrau­ lischen Kraftheber ausgerüsteten Fahrzeugs unter Last, läßt sich die Verstellpumpe durch Anschließen der Lastmel­ deleitung am Tankdruckniveau in den sogenannten Standby- Betrieb schalten, wobei der Sperrblock automatisch ge­ schlossen und damit die Last gesichert wird. Da die Ver­ stellpumpe immer auf Lastdruck geschaltet ist, bevor der Sperrblock öffnet, kann auch bei einem hohen Lastdruck auf eine Vorsteuerung des Sperrblocks verzichtet werden. Das heißt, der Sperrblock kann konstruktiv sehr viel weniger aufwendig gestaltet werden, wobei zusätzlich diverse hydraulische Steuerleitungen und -elemente der herkömm­ lichen Steuerschaltung nicht länger erforderlich sind. Dabei ergibt die Verknüpfung des Load-Sensing-Betriebs mit der Betätigung des Sperrblocks ohne Zuhilfenahme einer Vorsteuerung automatisch eine Sicherheitsfunktion für gesteuerte und geregelte Hydrauliksysteme mit einer Massenlast. Da das Steuerdruckniveau im Vergleich zum Lastdruck niedrig ist, kann das Absenken einer großen Last immer nur aus der Neutralstellung des Servoventils heraus erfolgen. Somit ist das plötzliche oder kurzzeitige Herunterfallen einer großen Last beim Anlaufen der Steuer­ schaltung auch dann ausgeschlossen, wenn das Servoventil aus irgendwelchen Gründen versehentlich in seiner Senk­ stellung steht bzw. stand. Dabei ist es möglich, die Volumenstromregelung durch das Servoventil und die Schalt­ funktion, durch die die Entsperrung des Sperrventils bzw. des Sperrblocks bewerkstelligt wird, mittels eines ein­ zigen Steuerdrucks durchzuführen, wobei vorzugsweise ein Teilbereich des Steuerdruckspektrums für die Schaltfunk­ tion reserviert und dafür gesorgt ist, daß die Stellein­ heit bei einem geringeren Steuerdruckniveau anspricht als das Servoventil.

Die bekannte Steuerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zeichnet sich somit durch ein verbesser­ tes Ansprechverhalten des Krafthebers bei vereinfachtem Aufbau der Steuerschaltung aus, wobei durch die Trennung der Schaltfunktionen der Steuerschaltung von den Volumen­ stromregelfunktionen die Möglichkeit eröffnet wird, in verschiedenen Betriebsphasen des Krafthebers unterschied­ liche Prioritäten zu setzen. So kann beispielsweise in Betriebsphasen mit geringen Anforderungen, beispielsweise beim Fahren eines mit einem hydraulischen Kraftheber aus­ gerüsteten Fahrzeugs unter Last, die Verstellpumpe durch Anschließen der Lastmeldeleitung am Tank in den Standby- Betrieb geschaltet werden, wobei der Sperrblock automa­ tisch geschlossen und damit die Last gesichert wird. Werden Genauigkeit und Reaktionsschnelligkeit gefordert, wird die Verstellpumpe im Loadsensing-Mode betrieben und der Sperrblock bleibt geöffnet.

Bei dieser bekannten Steuerschaltung gelingt es allerdings nur durch optimierte Abstimmung der Steuerungscharak­ teristik des Servoventils einerseits und der Stelleinheit 30 andererseits auf das Sperrventil, beim Abschalten des Steuerdrucks in der Neutralstellung des Servoventils Reak­ tionen in der Arbeitsleitung stromab des Sperrventils einzudämmen. Derartige Reaktionen beim Zu- und/oder Ab­ schalten des Steuerdrucks aus der Neutralstellung des Servoventils heraus können sich sicherheitsmindernd aus­ wirken.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Steuerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß mit möglichst einfachen schaltungstechnischen Maßnahmen dafür gesorgt wird, daß beim Zu- und Abschalten des Steuerdrucks aus der Neutralstellung des Servoventils heraus Reaktionen in der Arbeitsleitung stromab des Sperrventils verhindert werden, ohne dabei die Funktionsweise des Sperrventils selbst negativ zu beeinflussen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß erhält die Stelleinheit zwei einander entgegenwirkende Steuerseiten, die durch eine Druckaus­ gleichseinrichtung miteinander gekoppelt sind. Dadurch, daß die Druckausgleichseinrichtung in der Mittelstellung des Servoventils dafür sorgt, daß sich die Drücke auf den beiden Steuerseiten mit zeitlicher Verzögerung ausglei­ chen, kann die Rückstellfeder des Sperrventils dann, wenn das Servoventil eine längere Zeit in der Neutralstellung gehalten bleibt, das zugehörige Ventilelement mit einer Stellgeschwindigkeit auf Sitz bringen, die durch die Charakteristik der Druckausgleichseinrichtung vorbestimmt wird. Durch sprungartiges Abschalten des Vorsteuerdrucks für das Servoventil und bei gleichzeitigem sprungartigen Abschalten des Steuerdrucks der Stelleinheit kann die gesamte Einheit in den abgeschalteten Zustand gebracht werden, ohne daß Druckreaktionen in der Arbeitsleitung stromab des Sperrventils auftreten, das heißt, ohne daß aus dieser Arbeitsleitung Öl zum Tank entweichen kann. Gleichzeitig ist dafür gesorgt, daß beim schnellen Durchfahren der Mittelstellung des Servoventils das Ven­ tilelement des Sperrventils abgehoben bleibt, weil über die Druckausgleichseinrichtung eine Dämpfung im Druckauf­ bau in der in Schließrichtung des Sperrventils wirkenden Steuerseite erfolgt. Die Lastmeldeleitung bleibt somit auch beim schnellen Durchfahren der Mittelstellung des Servoventils auf Lastdruck. Dabei ist von zusätzlichem Vorteil, daß in den Arbeitsstellungen des Servoventils kein permanenter Steuerölverbrauch vorliegt, wodurch Ener­ gie eingespart werden kann.

Zu einer besonders vorteilhaften Weiterbildung und insbe­ sondere zu einer zusätzlichen Verringerung des schaltungs- und vorrichtungstechnischen Aufwandes gelangt man mit der Weiterbildung gemäß Patentanspruch 2. Hierbei wird die gleichzeitige Ansteuerung der Stelleinheit und des Servo­ ventils andererseits durch eine gemeinsame Steuerleitung bewirkt. Durch geeignete Abstimmung der Geometrien des Ventilkörpers des Servoventils einerseits und der Stell­ einheit andererseits kann zuverlässig dafür gesorgt werden, daß mit einem einzigen Steuersignal die Verstell­ pumpe immer dann auf Lastdruck geschaltet wird, bevor der Sperrblock öffnet. Zusätzlich kann durch geeignete Wahl der Geschwindigkeit, mit der das Steuersignal aufgebaut wird, die Verbraucherleitung zusätzlich vor Druckverlust abgesichert werden.

Eine vorteilhafte Variante der Druckausgleichseinrichtung ist Gegenstand der Patentansprüche 3 bis 5. Zur Realisie­ rung der Druckausgleichsvorrichtung ist hierbei lediglich ein sehr geringer schaltungstechnischer Aufwand erforder­ lich, was insbesondere dann zutrifft, wenn das Servoventil die Funktion des Ventils der Druckausgleichseinrichtung mit übernimmt.

Die Drossel gemäß Patentanspruch 4 sorgt für den oben angesprochenen verzögerten Druckaufbau auf der das Sperr­ ventil in Schließstellung beaufschlagenden Steuerseite. Diese Ausführungsform hat gegenüber der Steuerschaltung entsprechend der eigenen älteren Patentanmeldung P 39 11 022.2 den Vorteil, daß ausschließlich in der Mittelstel­ lung des Servoventils ein permanenter Steuerölverbrauch vorliegt. Mit der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 kann der Steuerölstrom auch in der Mittelstellung eliminiert werden.

Es hat sich gezeigt, daß ein Steuerdrucksignal ausreichen­ der Qualität vorzugsweise durch ein elektrisch angesteuer­ tes Druckregelventil bereitgestellt werden kann, indem das Steuerstromspektrum dieses Druckregelventils in vorbe­ stimmte Bereiche aufgeteilt wird, in denen die verschie­ denen Betriebsarten der Steuerschaltung aufrechterhalten werden können. So ist es beispielsweise mit der Weiter­ bildung gemäß Patentanspruch 10 möglich, die Trägheit des Sperrventils dazu auszunutzen, daß das Servoventil schnell genug in die Neutrallage gelangt, bevor der Lastdruck am Servoventil spürbar wird.

Eine besonders einfache Ausgestaltung der Stelleinheit ist Gegenstand des Patentanspruchs 12.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläu­ tert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Steuer­ schaltung;

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Steuerschal­ tung; und

Fig. 3 ein Diagramm, in dem der Volumenstrom durch das Servoventil über dem auf den maximalen Steuer­ strom bezogenen Steuerstromverlauf eines elektrisch angesteuerten Druckregelventils auf­ getragen wird.

Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung des Steuerstrom­ verlaufs in den verschiedenen Betriebsarten der Steuerschaltung.

In Fig. 1 ist ein Hydraulikkreis mit einer Steuerschaltung 2 zur Steuerung eines nicht dargestellten hydraulischen Krafthebers gezeigt, zu dem eine Verbraucherleitung Z führt. Der Hydraulikkreis wird von einer Verstellpumpe 4 versorgt, die über ein Getriebe 6 angetrieben wird und Strömungsmittel aus einem Tank 8 ansaugt. Es ist eine Differenzdruckregeleinrichtung vorgesehen, die dafür sorgt, daß die Druckdifferenz Δ_px über ein 5/5-Servoven­ til 10 konstant bleibt. Der Hydraulikkreis arbeitet demge­ mäß nach dem sog. Load-Sensing- bzw. Stromregler-Prinzip, bei dem über die Öffnungsflächen der Steuerkante des Ser­ voventils der Volumenstromlast unabhängig dosiert wird.

Zu diesem Zweck ist eine Lastmeldeleitung 12 vorgesehen, die von einer Arbeitsleitung 16 stromab des Servoventils 10 abzweigt und über ein zur Arbeitsleitung 16 hin öffnen­ des Rückschlagventil 14 auf eine Federseite 18 eines 3/2- Servoventils 20 geführt ist, dessen der Federseite abge­ wandte Steuerseite 22 mit dem Pumpendruck P stromauf des Servoventils 10 beaufschlagt ist. Das 3/2-Servoventil steuert den Druck in einer Steuerleitung 24 zu einem Verstellzylinder 26 der Verstellpumpe 4, um das Stellglied der Verstellpumpe 4 entsprechend den Volumenstromanforde­ rungen des Verbrauchers Z zu steuern. Mit dem Bezugszei­ chen 28 ist ein Druckbegrenzungsventil bezeichnet, das den Hydraulikkreis gegen Überdruck absichert.

Fig. 1 zeigt den Betrieb der Verstellpumpe 4 im sog. "Standby-Betrieb", in dem der Lastmeldedruck X_LS unterhalb eines Schwellwertes liegt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Lastmeldeleitung X_LS an die Arbeitsleitung 16 angeschlossen ist, die in der Ausgangsschaltstellung B des 5/5-Servoventils 10 an eine Tankleitung 30 angeschlossen ist.

Das 5/5-Servoventil 10 der Steuerschaltung 2 wird durch eine Feder 32 in die Ausgangsschaltstellung B vorgespannt. Der Steuerkolben des Servoventils 10 weist auf der der Feder 32 abgewandten Seite ein Stellglied 34 auf, durch dessen Beaufschlagung der Steuerkolben des Servoventils 10 über eine Schaltstellung E hinweg in eine Neutral- oder Mittelstellung C und von dort über eine weitere Schalt­ stellung F in die andere Endstellung D gegen die Kraft der Feder 32 verschiebbar ist.

Zur Beaufschlagung des Stellgliedes 34 dient eine Steuer­ leitung 36, die die Ausgangsdruckleitung eines elektrisch angesteuerten Druckregelventils 40 darstellt. Das Druckre­ gelventil 40 hat einen an die Pumpendruck P führende Druckleitung 38 angeschlossenen Eingangsanschluß 42, einen Ausgangsanschluß 44 und einen Tankanschluß 46. Mit 48 ist die Druckrückführungsleitung bezeichnet, die auf eine Feder-Steuerseite 50 einwirkt, die dem elektrisch betätig­ ten Stellglied 52 des Druckregelventils 40 entgegenwirkt. Der Steuerstrom ist mit I angedeutet. Zwischen der Ar­ beitsleitung 16 und der Verbraucherleitung Z sitzt ein Sperrblock 60, der ein Ventilelement 62 aufweist, das mittels einer Feder 64 zur Sperrung der Verbraucherleitung Z gegen einen Ventilsitz 66 gedrückt wird.

Zur Entsperrung des Sperrblocks 60 dient eine als Kolben- Zylinderanordnung ausgebildete Stelleinheit 70, deren Stellkolben 72 den Zylinderinnenraum in eine erste und eine zweite Steuerkammer 74 und 76 unterteilt. Die erste Steuerkammer ist über eine Zweigsteuerleitung 78 an die Steuerleitung 36 angeschlossen. Zur zweiten Steuerkammer 76 führt ein erster Druckausgleichsleitungsabschnitt 82, der über das 5/5-Servoventil 10 geführt ist. Ein zweiter Druckausgleichsleitungsabschnitt ist mit 84 bezeichnet und zweigt von der gemeinsamen Steuerleitung 36 ab. Man er­ kennt aus der Darstellung, daß die beiden Druckausgleichs­ leitungsabschnitte 82 und 84 in der Neutralstellung C des 5/5-Servoventils 10 in Verbindung stehen, ansonsten jedoch voneinander getrennt sind.

Zur Druckentlastung der zweiten Steuerkammer 76 dient eine Entlastungsleitung 86, die an die Tankleitung 30 ange­ schlossen ist. In dieser Entlastungsleitung 86 ist eine Drossel 88 vorgesehen, deren Funktion nachstehend näher erläutert werden soll.

Aus Fig. 1 geht hervor, daß in der Ausgangsschaltstellung B die Tankleitung 30 mit der Arbeitsleitung 16 verbunden ist und die übrigen Anschlüsse gesperrt sind. In der Zwischenschaltstellung E sind sämtliche Anschlüsse ge­ sperrt. In der Neutral- bzw. Mittelstellung C sind die beiden Druckausgleichsleitungsabschnitte 82 und 84 durchgeschaltet. In der nächsten Zwischenschaltstellung F sind wiederum alle Anschlüsse geschlossen. In der End­ schaltstellung D, die beispielsweise der Hebestellung eines Krafthebers entspricht, ist die Druckleitung 38 zur Arbeitsleitung 16 durchgeschaltet, wohingegen die übrigen Anschlüsse geschlossen sind. Damit ergibt sich folgende Wirkungsweise der Steuerschaltung:

In seiner Ausgangsschaltstellung B ist die Lastmeldelei­ tung 12 auf Tank geschaltet und somit entspannt, so daß die Verstellpumpe im Standby-Betrieb arbeitet. Die Aus­ gangsschaltstellung B des 5/5-Servoventils 10 wird durch die Feder 32 aufrechterhalten, solange der Druck in der Steuerleitung 36 einen gewissen ersten Grenzschwellwert nicht übersteigt. Der Sperrblock 60 bleibt durch die Ein­ wirkung der Feder 64 geschlossen. Der Schwelldruckwert in der Steuerleitung 36 wird so eingestellt, daß er bis zu einem Steuerstrom I, der etwa 25% des maximalen Steuer­ stroms I_max entspricht, nicht überschritten wird. Dies ist mit der Anfangsstromgröße I_A in Fig. 3 angedeutet.

Um in die elektrohydraulische Neutralstellung C des Servo­ ventils 10 zu gelangen, wird der Steuerstrom I sprungartig auf etwa 62,5% des Maximalstroms I_max angehoben, was in Fig. 4 für den Zeitpunkt T₀ angedeutet ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist in einem Steuerstrombereich I_T zwischen 50% und 75% des maximalen Stroms I_max noch kein Volumenstrom zum und vom Verbraucher Z steuerbar. Das hydraulisch betätigte Sperrventil 60 öffnet erst bei einem Steuerstrom 75% des maximalen Steuerstroms I_max und bleibt dann offen. Die Drossel 88 in der Entlastungslei­ tung 86 steuert bzw. begrenzt die Stellgeschwindigkeit der hydraulischen Betätigung des Sperrblocks 60. Damit wird vermieden, daß bei schnellem Durchsteuern des Steuerstrom­ bereichs I_B (siehe Fig. 3) der Sperrblock 60 schließt. Allerdings bewirkt das Servoventil 10 in der Schaltstel­ lung C innerhalb eines Steuerstrombereichs I_B ein Schließen des Sperrblocks 60 immer dann, wenn die Mittel­ stellung C lange genug eingenommen wird. Dies ist auf die in der Mittelstellung C vorgesehene Kopplung der beiden Druckausgleichsleitungsabschnitte 82 und 84 bedingt, über die ein zeitverzögerter Druckausgleich der beiden Steuer­ kammern 74 und 76 der Stelleinheit 70 erfolgt.

In Fig. 4 ist mit T1 der Zeitpunkt bezeichnet, zu dem der Sperrblock 60 geöffnet wird. Bei Steuerstromwerten zwischen 75% und 100% des maximalen Steuerstroms I_max erfolgt eine Stromregelfunktion mit einer Strömungsrich­ tung zum Verbraucher Z, während in einem Steuerstrombe­ reich zwischen 25% und 50% eine Stromregelfunktion mit Strömungsmittelrückfluß aus dem Verbraucher Z stattfindet. Mit T3 ist in Fig. 4 der Zeitpunkt dargestellt, zu dem der Rückfluß aus dem Verbraucher Z beginnt. Wie vorstehend bereits angedeutet, ist es wichtig, die Geschwindigkeit des Durchfahrens des Steuerstrombereichs I zwischen 75% und 50% so schnell zu gestalten, daß der Druckausgleich in den beiden Steuerkammern 74 und 76 in diesem Zeitpunkt noch nicht stattfinden kann, so daß das Ventilelement 62 in der abgehobenen Stellung verbleibt.

Bis zum Zeitpunkt T7 in Fig. 4 bleibt der Sperrblock 60 geöffnet. Die Zeitspanne ΔT zwischen T6 und T7 ist ausreichend groß, um einen Druckausgleich auf den beiden Steuerseiten des Stellkolbens 72 herbeizuführen. Der Sperrblock 60 geht somit in die Sperrstellung, aus der heraus der Steuerstrom I abgeschaltet werden kann, ohne daß Volumenstrom von der Last Z zum Tank fließt. Es können auf diese Weise mit verhältnismäßig geringem schaltungs­ technischen Aufwand Reaktionen in der Verbraucherleitung Z beim Aus- und Einschalten des Steuerdrucks in der Steuer­ leitung 36 verhindert werden.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform hat den beson­ deren zusätzlichen Vorteil, daß ein permanenter Steueröl­ verbrauch nur in der Mittelstellung C des Servoventils 10 vorliegt. Im Vergleich zu früheren Vorschlägen (vergleiche ältere Patentanmeldung P 39 11 022.2) arbeitet diese Steuer­ schaltung mit geringerem Energieverbrauch. Die Drossel 88 begrenzt in diesem Fall den Steuerölverbrauch und defi­ niert die Stellgeschwindigkeit des Sperrblocks 60. Um die Druckausgleichseinrichtung ausschließlich im Hinblick auf die Begrenzung der Stellgeschwindigkeit des Sperrblock- Betätigungskolbens optimieren und den Steuerölverbrauch weiter verringern zu können, ist die Ausführungsform gemäß Fig. 2 vorgesehen. Aus Gründen der Vereinfachung ist in dieser Darstellung lediglich noch die Steuerschaltung dargestellt, die mit dem Bezugszeichen 102 versehen ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Funktion der Drossel 88 der Ausführungsform gemäß Fig. 1 von einer zusätzlichen Steuerkante 111 des 5/5-Servoventils 110 übernommen, das wiederum lediglich in der Mittelstellung C eine Verbindung der beiden Druckausgleichsleitungsabschnitte 182 her­ stellt. Um bei Aufsteuerung der Verbindung zwischen den beiden Druckausgleichsabschnitten 182 und 184 einen Druckausgleich in den Steuerkammern 174 und 176 nur mit zeitlicher Verzögerung zuzulassen, ist in dem Druckaus­ gleichsabschnitt 184 stromab des Servoventils 110 eine Drossel 188 eingegliedert. Ansonsten entspricht die Steuerschaltung derjenigen gemäß Fig. 1, was durch die Vergabe identischer Bezugszeichen für das Druckregelventil 40, den Sperrblock 60 und die Lastmeldeleitung 12 zum Ausdruck gebracht wird. Bei dieser Ausführungsform kann die Drossel 188 ausschließlich für die Begrenzung der Stellgeschwindigkeit des Sperrblockbetätigungskolbens 72 optimiert werden. Ansonsten ist die Funktionsweise mit derjenigen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 übereinstim­ mend, so daß zur Vereinfachung der Beschreibung nicht mehr gesondert darauf eingegangen wird.

Abweichend von der dargestellten Ausführungsform ist es möglich, den Steuerdruck für das Stellglied 34 bzw. 134 und die Steuerkammer 74 bzw. 174 auf unterschiedliches Niveau zu legen, wenn nur die Druckversorgung gleichzeitig erfolgt. Es ist schließlich ferner möglich, anstelle eines 5/5-Servoventils ein 5/3-Servoventil zu verwenden.

Die Erfindung schafft somit eine Steuerschaltung für einen mit einer Verstellpumpe betriebenen hydraulischen Krafthe­ ber, die ein zumindest für Senkbewegungen des Krafthebers entsperrbares Sperrventil eine das Sperrventil auf- und zuschaltende Steuereinrichtung zur Regelung des Volumen­ stroms aus einer Pumpenleitung in eine zum Kraftheber führende Arbeitsleitung und umgekehrt, und eine den Lastdruck führende und an die Arbeitsleitung angeschlos­ sene Lastmeldeleitung aufweist, mit der die Verstellpumpe ansteuerbar ist. Die Steuereinrichtung weist eine das Sperrventil auf- und zuschaltende Stelleinheit sowie ein gleichzeitig angesteuertes und den Volumenstrom zum bzw. vom Kraftheber regelndes Servoventil mit mindestens drei Schaltstellungen auf. In der Ausgangsstellung der Steuer­ einrichtung verbindet diese die Lastmeldeleitung und die Arbeitsleitung über das Servoventil mit dem Tank sowie nach Durchfahren einer Mittelstellung die Arbeitsleitung mit der Pumpenleitung. Um dafür zu sorgen, daß beim Ein- und Ausschalten des Steuerdrucks aus der Neutralstellung des Servoventils heraus Druckreaktionen in der Arbeitslei­ tung stromab des Sperrblocks auftreten, weist die Stell­ einheit zwei einander entgegenwirkende Steuerseiten auf, von denen die das Sperrventil in Schließrichtung beauf­ schlagte Steuerseite in den Endstellungen des Steuerkol­ bens des Servoventils entlastet ist. Es ist ferner eine Druckausgleichseinrichtung vorgesehen, die in der Mittel­ stellung des Servoventils dafür sorgt, daß sich die Drücke auf den beiden Steuerseiten mit zeitlicher Verzögerung ausgleichen können.

Claims (12)

1. Steuerschaltung für einen mit einer Verstellpumpe be­ triebenen hydraulischen Kraftheber, mit einem zumindest für Senkbewegungen des Krafthebers entsperrbaren Sperr­ ventil, einer das Sperrventil auf- und zuschaltenden Steuereinrichtung und einer den Lastdruck führenden und an eine zum Kraftheber führende Arbeitsleitung angeschlos­ senen Lastmeldeleitung, mit der die Verstellpumpe an­ steuerbar ist, wobei die Steuereinrichtung eine das Sperr­ ventil auf- und zuschaltende Stelleinheit sowie ein gleichzeitig angesteuertes und den Volumenstrom zum bzw. vom Kraftheber regelndes Servoventil mit zumindest drei Schaltstellungen aufweist und in ihrer Ausgangsschalt­ stellung die Lastmeldeleitung und die Arbeitsleitung mit dem Tank verbindet sowie nach Durchfahren einer Mittel- bzw. Sperrstellung die Arbeitsleitung mit der Pumpen­ leitung verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell­ einheit (70; 170) zwei einander entgegenwirkende Steuer­ seiten (74, 76; 174, 176) hat, von denen die das Sperrventil (60) in Schließrichtung beaufschlagende Steuerseite (76- 176) in den Endstellungen (B; D) des Servoventils (10; 110) druckentlastet ist, und daß eine Druckausgleichsein­ richtung (84, 10, 82, 86, 88; 182, 110, 184, 188) vorge­ sehen ist, die in der Mittelstellung (C) des Servoventils (10; 110) dafür sorgt, daß sich die Drücke auf den beiden Steuerseiten (74, 76; 174, 176) mit zeitlicher Verzögerung ausgleichen können.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Servoventil (10; 110) und die Stellein­ heit (70; 170), auf der das Sperrventil (60) in Öffnungsrichtung beaufschlagenden Steuerseite (74; 174) über eine gemeinsame Steuerleitung (36) angesteuert sind.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckausgleichseinrichtung eine die entgegenwirkenden Steuerseiten (74, 76; 174, 176) ver­ bindende Druckausgleichsleitung (82, 84; 182, 184) aufweist, die durch ein Ventil (10; 110) in zwei Leitungs­ abschnitte (82 und 84; 182 und 184) unterteilt ist, welche in der Mittelstellung (C) des Servoventils (10; 110) mit­ einander verbunden werden.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Druckausgleichsleitung (182, 184) eine Drossel (188) angeordnet ist und derjenige Leitungs­ abschnitt (184) stromab des Ventils (110), der mit der das Sperrventil (60) in Schließrichtung beaufschlagenden Steuerseite (176) verbunden ist, in der Ausgangsschalt­ stellung (B) sowie nach Durchfahren der Mittelstellung (C) des Servoventils (110) zum Tank (8) entlastet ist.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drossel (188) in dem Leitungsabschnitt (184) stromab des Ventils (110) angeordnet ist.

6. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die das Sperrventil (60) in Schließrichtung beaufschlagende Steuerseite (76) über eine Entlastungsleitung (86) mit integrierter Drossel (88) zum Tank (8) eine ständige Verbindung hat.

7. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in das Servoventil (10; 110) integriert ist.

8. Steuerschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das Servoventil (10; 110) von einem 5/5-Servoven­ til gebildet ist.

9. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (36) die Ausgangsleitung eines elektrisch angesteuerten Druckregel­ ventils (40) ist.

10. Steuerschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerstrom (I) des Druckregelventils (40) sprungartig auf ein vorbestimmtes Niveau (I_B) ange­ hoben wird, um das Servoventil (10; 110) aus der Ausgangs­ schaltstellung (B) in die Mittelstellung (C) zu ver­ schieben.

11. Steuerschaltung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Schwell-Steuerstrombereich (I_A) von etwa 25% des Maximal-Steuerstroms (I_max) für die Ent­ sperrung des Sperrventils (60) reserviert ist, und daß die Mittelstellung (C) des Servoventils (10; 110) mit einem Steuerstromwert von etwa 62,5% des maximalen Steuerstroms (I_max) erreichbar ist, wobei zu diesem Zweck die Rück­ stellfedern des Servoventils (10; 110) einerseits und des Sperrventils (60) andererseits aufeinander abgestimmt sind.

12. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinheit (70; 170) von einer Kolben-Zylinderanordnung gebildet ist, deren Kolben (72) den Zylinder in zwei Räume (74, 76; 174, 176) unter­ teilt, die die Steuerseiten der Stelleinheit ausbilden.