DE4021347A1 - Hydraulische steuervorrichtung - Google Patents
Hydraulische steuervorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische
Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 angegebenen Art.
Ein schwingendes Last-Bewegungssystem ist beispielsweise
ein Kran, bei dem am Beginn oder Ende einer raschen
Lastbewegung, auch bedingt durch große
Hebelübersetzungen, schwingende Bewegungen auftreten,
die auf den oder die Hydroverbraucher rückwirken und zu
Druckschwankungen im hydraulischen System führen. Die
Hydrauliksäulen des theoretisch inkompressiblen Mediums
zeigen in der Praxis elastische Reaktionen, so daß aus
dem Zusammenwirken verschiedener Faktoren die
Schwingbewegungen und die Druckschwankungen störend über
lange Zeitdauer aufrechterhalten werden.
Es ist zwar bekannt (Druckschrift D 7100 der Firma
Heilmeier & Weinlein, Juni 1986, S. 2), die
Schwingungsbereitschaft eines Hydroverbrauchers in einer
wenigstens ein aufsteuerbares Lasthalteventil
enthaltenden Hydraulikkreis dadurch zu unterdrücken, daß
der Aufsteuerdruckleitung des Lasthalteventils eine
verstellbare Bewegungsdämpfdrossel enthalten ist. Bei
Steuervorrichtungen für Krane mit großen Auslegerlängen,
insbesondere bei Fahrzeugkränen, reichen diese Maßnahmen
zur Schwingungsdämpfung häufig nicht aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
hydraulische Steuervorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei der in baulich einfacher und
kostengünstiger Weise eine wirkungsvolle Dämpfung von
Druckschwankungen erreicht wird.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmalen gelöst.
Das Anschließen der Dämpfungsvorrichtung an die
Aufsteuerdruckleitung des Lasthalteventils ist mit
baulich geringem Aufwand kostengünstig durchführbar.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß zum Dämpfen der
Druckschwankungen optimal nahe am Hydroverbraucher und
nur im Steuerdruckkreis des Lasthalteventils, also nicht
in den Arbeitsstrom, eingegriffen wird, bei in den
Hydroverbraucher integriertem Lasthalteventil sogar
unmittelbar im Hydroverbraucher. Bei dieser Ausbildung
wird die Dämpfung der Druckschwankungen unabhängig von
der Art und Konstruktion des Steuerventils
gewährleistet, was bedeutet, daß die Wahl des jeweiligen
eingesetzten Steuerventils frei bleibt. Die erzielte
Dämpfung beruht vermutlich darauf, daß durch die aus der
Aufsteuerdruckleitung abströmende Hydraulikmenge die
oberen und unteren Kuppen im Druckverlauf bei
Druckschwankungen gekappt werden und auf diese Weise der
pendelnde Druckverlauf auch in den Arbeitsleitungen und
im Hydroverbraucher so weit gestört wird, daß
Druckschwankungen rasch abklingen. Die zum Dämpfen
abfließende Menge ist im Steuerkreis gering und bewirkt
trotzdem den gewünschten Dämpfeffekt.
Es ist zwar bekannt, bei Hubstaplern den einfach
beaufschlagten Hubzylinder über eine Senkbremse
abzusichern, die lastunabhängig die
Last-Senkgeschwindigkeit auf einen maximalen Wert
begrenzt. In der Senkbremse ist ein ungedrosselter
Beipaßkanal im Hauptströmungsweg enthalten, der die
Regelkennlinie der Senkbremse im Hinblick auf eine
Unterdrückung von Druckschwankungen verändert. Für Kräne
mit doppelt beaufschlagbaren Hydroverbrauchern ist
dieses Prinzip nicht brauchbar.
Vorteilhaft ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 2, da
der das Lasthalteventil enthaltende Block konventionell
bleibt und mit herstellungstechnisch geringem Aufwand
für die zusätzliche Funktion modifiziert ist. Dadurch
ist es auch möglich, allein durch Austauschen des Blocks
eine bereits im Betrieb gewesene hydraulische
Steuervorrichtung nachträglich umzurüsten und zu
verbessern.
Dies ist auch ein Vorteil der Ausführungsform gemäß
Anspruch 3, die dem modernen Baukastenprinzip für
wahlweise kombinierbare Komponenten entspricht. Eine die
Dämpfungsvorrichtung enthaltende Baueinheit läßt sich im
Steuerdruckkreis an der jeweils passenden Stelle
eingliedern. So kann auch bei einem bisher ungedämpften
System nachträglich eine wirkungsvolle Dämpfung durch
Anbauen einer solchen Baueinheit erzielt werden.
Gegebenenfalls wird die Baueinheit auch in den
Arbeitskreislauf eingegliedert, wobei dann die
Beipaßleitung und der Stördrosseldurchgang größer
bemessen werden.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform geht aus
Anspruch 4 hervor. Aus dem Zusammenspiel zwischen dem
Drosseldurchgang in der Aufsteuerdruckleitung und dem
Stördrosseldurchgang, über den das Störvolumen aus der
Aufsteuerdruckleitung abströmt, resultiert eine rasch
wirkende Dämpfung von Druckschwankungen.
Besonders wichtig ist ferner die Ausführungsform von
Anspruch 5. Obwohl eigentlich zu erwarten wäre, daß bei
gegenüber dem Drosseldurchgang größerem
Stördrosseldurchgang die Aufsteuerung des
Lasthalteventils beeinträchtigt werden würde, zeigt sich
überraschend, daß bei dieser ungewöhnlichen Auslegung
eine unerwartet gute Dämpfung erzielt wird, und das
Arbeiten des Lasthalteventils unbeeinträchtigt bleibt.
In der Praxis hat sich eine Ausführungsform bewährt, wie
sie aus Anspruch 6 zu entnehmen ist. Beispielsweise
werden als Drosseldurchgang eine Bohrung mit 0,8 mm
Durchmesser und als Stördrosseldurchgang eine Bohrung
mit 1,0 mm verwendet. Natürlich werden grundsätzlich das
Größenverhältnis und die Größen der Durchgänge an die
jeweiligen Anforderungen individuell angepaßt.
Bei den vorerwähnten Ausführungsformen zweigt der
Beipaßkanal von der Aufsteuerdruckleitung ab. Es ist
jedoch denkbar, den Beipaßkanal in dem den
Aufsteuerkolben des Lasthalteventils enthaltenden
Zylinder oder im Aufsteuerkolben selbst anzuordnen und
mit dem entlasteten Zylinderteil an der Rückseite des
Aufsteuerkolbens zu verbinden, der gegebenenfalls
ohnedies über eine Leckleitung oder auf andere Weise mit
dem Rücklauf verbunden oder zu verbinden ist.
Eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform, bei der das
Lasthalteventil in der an die andere Arbeitsleitung
angeschlossenen Aufsteuerdruckleitung eine
Bewegungsdämpfdrossel und gegebenenfalls ein
Umgehungsrückschlagventil aufweist, geht aus Anspruch 7
hervor. Die Dämpfungsvorrichtung für die
Druckschwankungen wird durch die Bewegungsdämpfdrossel
unterstützt, die ihrerseits Arbeitsbewegungen des
Aufsteuerkolbens dämpft.
Eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform geht aus
Anspruch 8 hervor. Die Schließbewegung des
Aufsteuerkolbens wird durch das Rückschlagventil nicht
beeinträchtigt, weil das Druckmittel beim Schließen des
Aufsteuerkolbens über den Beipaßkanal abströmt.
Eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform geht aus
Anspruch 9 hervor. Das durch den Beipaßkanal und den
Stördrosseldurchgang abströmende Druckmittel gelangt auf
diese Weise in die das Lasthalteventil enthaltende
Arbeitsleitung, so daß eine unmittelbare Verbindung des
Beipaßkanals mit dem Rücklauf eingespart wird. Das
Rückschlagventil im Beipaßkanal stellt sicher, daß bei
Druckbeaufschlagung der Arbeitsleitung kein Druckmittel
über den Beipaßkanal zur anderen Arbeitsleitung
gelangt.
Alternativ ist auch die Ausführungsform gemäß Anspruch
10 zweckmäßig, weil zum Ableiten des durch den
Beipaßkanal zwecks Dämpfung der Druckschwingungen
abströmenden Druckmittels die Arbeitsleitungen nicht
herangezogen zu werden brauchen.
Eine weitere Ausführungsform mit gesteigerter
Dämpfwirkung geht aus Anspruch 11 hervor. Der
Druckspeicher trägt dazu bei, die Druckschwankungen so
zu stören, daß sie rasch abklingen.
Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform, bei der im
Lasthalteventil ein durch Federkraft in Schließrichtung
auf einen in der Arbeitsleitung liegenden Ventilsitz
gedrücktes Schließelement und ein Aufsteuerkolben
vorgesehen sind, der aus der Aufsteuerdruckleitung
beaufschlagt das Schließelement in Öffnungsrichtung
belastet, geht aus Anspruch 12 hervor. Üblicherweise
wird bei hydraulischen Steuervorrichtungen für
schwingende Lastbewegungssysteme ein geometrisches
Flächenverhältnis von 1 : 3 weltweit verwendet. Dies hat
sich gerade bei doppeltwirkenden
Differential-Hydraulikzylindern bewährt. Durch Abgehen
von diesem als Standard durchgesetzten Flächenverhältnis
wird die sich durch das über den Beipaßkanal abströmende
Druckmittel ergebende Druckdifferenz kompensiert und der
Vorteil erreicht, daß im Hinblick auf eine besonders
wirksame Dämpfung aus der den Aufsteuerdruck
bereitstellenden Arbeitsleitung eine größere
Druckmittelmenge abströmt und auch zum Aufsteuern eine
größere Druckmittelmenge bewegt werden muß, um den
Aufsteuerkolben auf die gleiche Weise und mit der
gleichen Kraft zu bewegen, wie dies bisher üblich war.
Diese größeren, im Nebenstrom bewegten Druckmittelmengen
sind wiederum für eine verstärkte Dämpfung und auch
bessere Bewegungsdämpfung des Aufsteuerkolbens nutzbar.
Wichtig ist ferner die Ausführungsform gemäß Anspruch
13, die dem Fachmann eine einfach nachzuvollziehende
Anweisung gibt, wie eine optimale Dämpfung von
Druckschwankungen bei sonst gleichbleibendem Regel-
oder Steuerverhalten der hydraulischen Steuervorrichtung
erzielbar ist.
Schließlich ist die Ausführungsform von Anspruch 13
vorteilhaft, bei der beide Arbeitsrichtungen des
Hydroverbrauchers durch ein Lasthalteventil abgesichert
sind und eine wirksame Dämpfung unabhängig von der
Bewegungsrichtung der Last erreicht wird. Zudem ergibt
sich eine bauliche Vereinfachung durch die Verknüpfung
der Beipaßkanäle.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des
Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines
schwingenden Lastbewegungssystems,
Fig. 2 eine hydraulische Steuervorrichtung
als Blockschaltbild,
Fig. 3 eine Detailvariante einer
hydraulischen Steuervorrichtung,
Fig. 4 eine weitere Detailvariante
einer hydraulischen Steuervorrichtung,
Fig. 5 eine weitere Detailvariante,
Fig. 6 einen schematischen Schnitt
durch ein Lasthalteventil, und
Fig. 7 ein Druck/Zeitdiagramm zur
Verdeutlichung der Dämpfung in
der hydraulischen Steuervorrichtung.
Ein schwingendes Last-Bewegungssystem S gemäß Fig. 1 ist
beispielsweise ein an einen Lastkraftwagen 1 an dessen
Fahrzeugrahmen 2 angebauter Hydraulikkran 3, desen
Auslegerkomponenten durch Hydroverbraucher V, z. B.
doppeltwirkende Hydraulikzylinder, bewegt werden, wenn
eine Last F zu manipulieren ist. Am Beginn oder am Ende
einer raschen Bewegung der Last F treten Kräfte auf, die
die Auslegerkomponenten, vor allem wegen der großen
Hebelverhältnisse, zum Schwingen bringen, was in den
Hydroverbrauchern V zu spürbaren Druckschwankungen
führt, woraus gefährliche oder unangenehme
Lastbewegungen resultieren.
Aus Fig. 2 ist im Blockschaltbild eine hydraulische
Steuervorrichtung L entnehmbar, mit der beispielsweise
der in Fig. 1 gezeigte, linke Hydroverbraucher V
betätigt wird. Die hydraulische Steuervorrichtung L
enthält ein Lasthalteventil H mit einem Aufsteuerteil A
und einer Dämpfungsvorrichtung X sowie ein schematisch
angedeutetes Steuerventil C, und wird aus einer
Druckquelle P, der ein Rücklauf-Tank T zugeordnet ist,
mit Druckmittel versorgt.
Der Hydroverbraucher V ist ein doppelt wirkender
Differential-Zylinder 4 mit einem Kolben 5, an dem über
eine Kolbenstange 8 die Last F angreift. Der Kolben 5
teilt den Innenraum des Zylinders 4 in Kammern 6, 7,
wobei die Beaufschlagungsfläche des Kolbens 5 in der
Kammer 6 kleiner ist als in der Kammer 7. Die Kammern 6
und 7 sind über Arbeitsleitungen 9, 10 an das
Steuerventil C angeschlossen und wechselseitig mit der
Druckquelle P oder dem Rücklauf T verbindbar, um den
Kolben 5 in beiden Richtungen bewegen oder anzuhalten.
Das Lasthalteventil H ist in der Arbeitsleitung 9
angeordnet und wird zwecks Bewegen der Last F nach unten
aus der Arbeitsleitung 10 mit Aufsteuerdruck
beaufschlagt, der durch eine Betätigung des
Steuerventils C in der Arbeitsleitung 10 eingestellt
wird.
Im Lasthalteventil H ist ein für die Rückströmung in der
Arbeitsleitung 9 verantwortliches Ventil 11 mit einem
Schließelement 13 enthalten, das durch eine Feder 12 auf
seine Sperrstellung belastet wird. Ein in
Strömungsrichtung zum Steuerventil C sperrendes
Rückschlagventil 14 umgeht das Ventil 11. In
Öffnungsrichtung wird das Ventilelement 13 gegen die
Kraft der Feder 12 vom Steuerdruck einer angedeuteten
Steuerleitung 15a beaufschlagt, die von dem
Hydroverbraucher V zugewandten Teil der Arbeitsleitung 9
abzweigt. In Schließrichtung wird das Schließelement 13
von einem Steuerdruck in einer angedeuteten
Steuerleitung 15b beaufschlagt, die von dem Steuerventil
C zugewandten Teil der Arbeitsleitung 9 abzweigt.
Der Aufsteuerteil A besteht aus einer
Aufsteuerdruckleitung 16, die von einer Abzweigung 17
der Arbeitsleitung 10 abzweigt und zu einem
Anschlußpunkt 18 des Ventils 11 führt. In der
Aufsteuerdruckleitung 16 kann eine Komponente 19
enthalten sein, die zum Dämpfen der Bewegungen des
Schließelementes 13 bzw. eines diesem zugeordneten
Aufsteuerkolbens (s. Fig. 5) dient. Die Komponente 19
besteht aus einer Bewegungsdämpfdrossel 20, die
vorzugsweise verstellbar ist, und einem
Umgehungsrückschlagventil 21, das in Richtung zur
Arbeitsleitung 10 sperrt. Die Komponente 19 dämpft bei
dieser Ausbildung die Schließbewegung des
Schließelementes. Wird das Umgehungsrückschlagventil 21
weggelassen, so werden sowohl Schließ- als auch
Öffnungsbewegungen des Schließelementes 13 gedämpft. Die
Komponente 19 kann aber bei bestimmten Anwendungen ganz
weggelassen werden.
Von einer Abzweigung 22 der Aufsteuerdruckleitung 16
zwischen der Komponente 19 und der Abzweigung 17 zweigt
eine Beipaßleitung 23 ab, in der eine Stördrossel D2
enthalten ist. Die Beipaßleitung 23 führt bei dieser
Ausführungsform zu einem Knotenpunkt 24 in dem dem
Steuerventil C zugewandten Teil der Arbeitsleitung 9.
Zwischen dem Knotenpunkt 17 und der Abzweigung 22 ist in
der Aufsteuerdruckleitung 16 ein Drosseldurchgang D1
vorgesehen. Der Drosseldurchgang D1 ist kleiner als der
Stördrosseldurchgang D2. Beispielsweise hat der
Drosseldurchgang D1 einen Durchmesser von 0,8 mm, während
der Stördrosseldurchgang D2 einen Durchmesser von 0,1 mm
hat. Zwischen dem Stördrosseldurchgang D2 und dem
Knotenpunkt 24 kann ein in Richtung zum
Stördrosseldurchgang D2 sperrendes Rückschlagventil 25
vorgesehen sein.
In der Stellung von Fig. 2 hält das Ventil 11 die Last.
Das Rückschlagventil 14 sperrt. Der zwischen dem
Lasthalteventil H und dem Steuerventil C liegende Teil
der Arbeitsleitung 9 ist zum Rücklauf T entlastet.
Zum Anheben der Last F wird das Steuerventil C
verstellt, so daß die Arbeitsleitung 9 mit der
Druckquelle P und die Arbeitsleitung 10 mit dem
Rücklauf T verbunden werden. Das Schließelement 13
verbleibt in seiner Schließstellung. Das
Rückschlagventil 14 öffnet. Die Kammer 7 wird mit Druck
beaufschlagt. Der Kolben 5 fährt aus. Aus der Kammer 6
wird Druckmittel durch die Arbeitsleitung 10 abgeführt.
Zum Anhalten der Last F wird das Steuerventil C wieder
zurückgestellt; es tritt der Zustand gemäß Fig. 2 erneut
ein.
Zum Absenken der Last F wird das Steuerventil C derart
verstellt, daß über die Arbeitsleitung 10 die Kammer 6
mit Druck beaufschlagt wird. Die Aufsteuerdruckleitung
16 wird ebenfalls mit Druck beaufschlagt, der bei 18
ansteht und das Schließelement 13 gegen die Kraft der
Feder 12 in Richtung auf seine Durchgangsstellung
verstellt. Das Umgehungsrückschlagventil 21 ist
geöffnet. Gleichzeitig strömt ständig Druckmittel über
den Beipaßkanal 23 zur Arbeitsleitung 9, die mit dem
Rücklauf T verbunden ist. Kommt es bei Beginn der
Absenkbewegung der Last F zum Schwingen und damit zu
Druckschwankungen in den Kammern 6 und 7, werden die
Druckschwankungen durch die Wirkung des über den
Beipaßkanal 23 und den Stördrosseldurchgang D2
abströmende Druckmittel gedämpft.
Wird das Steuerventil C erneut verstellt, um die Last F
anzuhalten, schließt das Umgehungsrückschlagventil 21.
Das Rückschlagventil 14 ist ohnedies in seiner
Sperrstellung. Das Schließelement 13 bewegt sich in
seine Schließstellung, wobei die Bewegungsdämpfdrossel
20 diese Bewegung dämpft. Druckmittel in der
Aufsteuerdruckleitung 16 strömt zur Arbeitsleitung 10
und/oder durch den Beipaßkanal 23 über das
Rückschlagventil 25 ab.
Die Ausführungsform der hydraulischen Steuervorrichtung
gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der von Fig. 2
dadurch, daß der Beipaßkanal 23 direkt mit dem Rücklauf
T verbunden ist. Ferner ist in der Aufsteuerdruckleitung
16 ein in Richtung zur Arbeitsleitung 10 sperendes
Rückschlagventil 26 vorgesehen. Das Rückschlagventil 26
kann auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 an der
gleichen Stelle angeordnet sein. Die Funktion ist gleich
wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist in der
Aufsteuerdruckleitung 16 zusätzlich ein Druckspeicher 27
vorgesehen, zweckmäßigerweise zwischen der Komponente 19
und der Abzweigung 22 des Beipaßkanals 23. Auch bei
dieser Ausführungsform kann das Rückschlagventil 26 von
Fig. 3 an der gleichen Stelle vorgesehen sein. Ferner
ist in Fig. 4 angedeutet, daß der Beipaßkanal 23
entweder direkt zum Rücklauf T oder wie in Fig. 2 zur
Arbeitsleitung 9 führt.
In Fig. 5 ist der Hydroverbraucher V (z. B. der
Knickzylinder in Fig. 1) in beiden Arbeitsrichtungen
durch die in Arbeitsleitungen 9, 10 eingesetzte
Lasthaltventile H abgesichert. Die Beipaßkanäle 23 bei
der Dämpfungsvorrichtung X sind an die jeweils andere
Aufsteuerdruckleitung 16 angeschlossen, die von einer
der Arbeitsleitungen 9, 10 abzweigt.
In Fig. 6 ist schematisch das Ventil 11 des
Lasthalteventils gezeigt. In seinem Gehäuse 28 ist das
als Kugel 29 ausgebildete Schließelement 13 von der
Feder 12 auf einen Ventilsitz 30 gedrückt, der zwei
Kammern 31 und 32 miteinander verbindet. An die Kammer
31 ist der zur Kammer 7 führende Teil der Arbeitsleitung
angeschlossen; an die Kammer 32 hingegen der zur
Druckquelle P führende Teil der Arbeitsleitung 9. Das
Rückschlagventil 14 ist zwischen den Kammern 31 und 32
schematisch angedeutet. Ein Aufsteuerkolben 34 ist mit
dem am Punkt 18 anstehenden Druck der Aufsteuerleitung
16 beaufschlagbar, um über einen abgedichteten Stößel 33
das Schließelement 13 in Öffnungsrichtung zu bewegen.
Der hinter dem Aufsteuerkolben 34 liegende Kammerteil 35
ist druckentlastet. Der Ventilsitz 30 hat eine
Querschnittsfläche A1, die zur Beaufschlagungsfläche A2
des Aufsteuerkolbens 34 in einem vorbestimmten
geometrischen Flächenverhältnis steht, wobei das
Verhältnis größer als 1 : 4 und vorzugsweise größer als
1 : 6,5 ist. Der Druck in der Kammer 32 beaufschlagt das
Schließelement 13 parallel zur Feder 12 in
Schließrichtung. Der Druck in der Kammer 31 beaufschlagt
das Schließelement 13 parallel zum Aufsteuerkolben 34 in
Öffnungsrichtung.
Der Beipaßkanal 23 der vorhergehenden Ausführungsformen
könnte auch durch den Aufsteuerkolben 34 zur Kammer 35
verlaufen und den Stördrosseldurchgang D2 enthalten.
Denkbar wäre es auch, den Beipaßkanal 23 auf der
Beaufschlagungsseite des Aufsteuerkolbens 34 aus dem
Zylinder herauszuführen.
In Fig. 7 ist in einem Diagramm gezeigt, wie
Druckschwankungen gedämpft werden. Auf der vertikalen
Achse ist der Druck aufgetragen; auf der horizontalen
Achse die Zeit. Die obere Kurve p17 repräsentiert den
Druckverlauf im Knotenpunkt 17 der Arbeitsleitung 10.
Die untere Kurve p18 repräsentiert den Druckverlauf am
Punkt 18 der Aufsteuerdruckleitung 16. Es ist erkennbar,
daß die beiden Drücke anfangs stark pendeln, sich dann
rasch beruhigen und schließlich konstant bleiben. Durch
das über den Beipaßkanal 23 und den Stördrosseldurchgang
D2 abströmende Druckmittel herrscht zwischen den Drücken
p17 und p18 eine Druckdifferenz dp. Diese Druckdifferenz
wird durch eine Vergrößerung der Beaufschlagungsfläche
des Aufsteuerkolbens 34 (Fig. 5) kompensiert, so daß das
Lasthalteventil in der üblichen Weise arbeitet.
Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel hat der
Drosseldurchgang D1 einen Durchmesser von 0,8 mm, der
Drosseldurchgang D2 einen Durchmesser von 1,0 mm, der
Aufsteuerkolben 34 einen Durchmesser von 17 mm. Der Druck
am Knotenpunkt 17 beträgt ca. 90 bar; der Druck am Punkt
p18 hingegen ca. 40 bar. Es wird somit über den
Beipaßkanal 23 und den Stördrosseldurchgang D2 eine
Druckdifferenz von ca. 40 bar abgebaut, was die
Druckschwankungen dämpft.
Claims (14)
1. Hydraulische Steuervorrichtung für ein schwingendes
Last-Bewegungssystem, mit einem doppelt beaufschlagbaren
Hydroverbraucher, der über zwei getrennte
Arbeitsleitungen und ein Steuerventil wahlweise mit
einer Druckquelle oder einem Rücklauf verbindbar ist,
mit einem in zumindest der einen Arbeitsleitung zwischen
dem Steuerventil und dem Hydroverbraucher angeordneten,
aus der anderen Arbeitsleitung über eine
Aufsteuerdruckleitung aufsteuerbaren Lasthalteventil,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufsteuerdruckleitung
(16) des Lasthalteventils (H) eine aus einem von der
Aufsteuerdruckleitung (16) abzweigenden Beipaßkanal (23)
mit einem Stördrosseldurchgang (D2) bestehende,
hydraulische Dämpfungsvorrichtung (X) für
Druckschwankungen angeordnet ist.
2. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung (X)
in einen das Lasthalteventil (H) enthaltenden Block (B)
eingegliedert ist.
3. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung (X)
eine eigenständige, an die Ansteuerdruckleitung (16)
des Lasthalteventils (H) angeschlossene Baueinheit ist.
4. Hydraulische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Aufsteuerdruckleitung (16) an der der Abzweigung (22)
des Beipaßkanals (23) abgewandten Seite des
Lasthalteventils (H) ein Drosseldurchgang (D1)
vorgesehen ist.
5. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stördrosseldurchgang
(D2) größer ist als der Drosseldurchgang (D1).
6. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Durchmesserverhältnis
der Drosseldurchgänge (D1, D2) bei etwa 1 : 1,25 liegt.
7. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, wobei das Lasthalteventil (H) in der
an die andere Arbeitsleitung (9) angeschlossenen
Aufsteuerdruckleitung (16) eine Bewegungsdämpfdrossel
und gegebenenfalls ein Umgehungsrückschlagventil
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Beipaßkanal
(23) zwischen der Bewegungsdämpfdrossel (20) und dem
Drosseldurchgang (D1) von der Aufsteuerdruckleitung (16)
abzweigt.
8. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufsteuerdruckleitung
(16) zwischen dem Drosseldurchgang (D1) und der anderen
Arbeitsleitung (10) ein in Richtung zur anderen
Arbeitsleitung (10) sperrendes Rückschlagventil (26)
angeordnet ist.
9. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Beipaßkanal (23) abströmseitig an die das
Lasthalteventil (H) enthaltende Arbeitsleitung (9)
angeschlossen ist, und daß im Beipaßkanal (23) zwischen
dem Stördrosseldurchgang (D2) und der Arbeitsleitung (9)
ein in Richtung zur Aufsteuerdruckleitung (16)
sperrendes Rückschlagventil (25) angeordnet ist.
10. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Beipaßkanal (23) direkt mit dem Rücklauf (T) verbunden
ist.
11. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
dem Drosseldurchgang (D1) und dem Stördrosseldurchgang
(D2), vorzugsweise in der Aufsteuerdruckleitung (16),
ein Druckspeicher (27) vorgesehen ist.
12. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 11, wobei im Lasthalteventil (H) ein
durch Federkraft in Schließrichtung auf einen in der
Arbeitsleitung (9) liegenden Ventilsitz (30) gedrücktes
Schließelement und ein Aufsteuerkolben (34) vorgesehen
sind, der aus der Aufsteuerdruckleitung (16)
beaufschlagt das Schließelement in Öffnungsrichtung
belastet, dadurch gekennzeichnet, daß das geometrische
Flächenverhältnis (A1 : A2) zwischen dem Ventilsitz (30)
und der dem Druck in der Aufsteuerdruckleitung (16)
ausgesetzten Beaufschlagungsfläche des Aufsteuerkolbens
(34) größer als 1 : 4, vorzugsweise größer als 1 : 6,5 ist.
13. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das
geometrische Flächenverhältnis (A1 : A2) von
Aufsteuerkolben (34) und Ventilsitz (30) sowie das
Durchmesserverhältnis der Drosseldurchgänge (D1, D2)
derart aufeinander abgestimmt sind, daß für ein
wählbares Verhältnis zwischen dem Aufsteuerdruck (p18)
am Aufsteuerkolben (34) und dem Druck (p14) in der den
Aufsteuerdruck bereitstellenden Arbeitsleitung (10) die
Abdämpfung von Druckschwankungen im Hydroverbraucher (V)
erreicht wird.
14. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß beide
Arbeitsleitungen (9, 10) des Hydroverbrauchers (V) ein
Lasthalteventil (H) mit jeweils einer
Dämpfungsvorrichtung (V) enthalten, und daß die
Beipaßkanäle (23) der Dämpfungsvorrichtungen miteinander
verknüpft sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |