DE4138521A1 - Elektrohydraulische stellvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Stellvor­ richtung mit Stellzylinder, Stellkolben, an den Stellkolben angeschlossener Stellstange und Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eine axial in dem Stellkolben gewindege­ führte Spindel mit zwei Steuerschrägen sowie eine durch die Axialverlagerung der Spindel über die Steuerschrägen betä­ tigbare Steuerventilanordnung aufweist, über welche Steuer­ ventilanordnung die Arbeitsräume des Stellzylinders mit ei­ nem Druckmittel beaufschlagbar sind, wobei die Steuerventil­ anordnung Betätigungsstößel aufweist, die mit den Steuer­ schrägen wechselwirken, wobei die Spindel einerseits in die Stellstange hineinragt und andererseits mit einem elektri­ schen Drehgeber verbunden ist. - Stellvorrichtungen des ein­ gangs beschriebenen Aufbaus werden auch als Linearverstärker bezeichnet. Sie sind z. B. in der DE-OS 36 44 429 beschrie­ ben. Eine besondere Ausführungsform ist in der älteren Pa­ tentanmeldung P 40 35 584.5 offenbart. Stellvorrichtungen des eingangs beschriebenen Aufbaus werden vielfältig einge­ setzt, z. B. als Stellgetriebe im Bergbau, aber auch und insbesondere bei Fahrwerken für schienengebundene Fahrzeuge mit zumindest zwei einander gegenüberliegenden Laufrädern, die einen Spurkranz aufweisen, zwei Spurführungsschienen mit Führungsspur, die jeweils von dem Spurkranz des zugeordneten Laufrades abgefahren wird, und einer Steuereinrichtung, wo­ bei die Laufräder einzeln steuerbar aufgehängt und mit einem Stelltrieb in Form einer hydraulischen Zylinder/Kolben-An­ ordnung mit jeweils zugeordneter Stelltriebpumpe verbunden sind und wobei die Laufräder nach Maßgabe von Steuerinforma­ tionen der Steuereinrichtung, die auf die Zylinder/Kolben- Anordnungen einwirken, um vertikale Achsen in Lenkstellung schwenken. Auch die Geradeausfahrt ist insoweit eine Lenk­ stellung. Bei den Stellvorrichtungen des eingangs beschrie­ benen Aufbaus werden an die Steuerventilanordnungen besonde­ re Anforderungen gestellt, und zwar vor allem dann, wenn es darauf ankommt, den Stellkolben und damit die Stellstange mit kleinen und extrem kleinen Stellschritten (sogenannten inkremental kleinen Schritten) bei stark unterschiedlicher Stellkraft zu bewegen.

Bei einer aus der Praxis bekannten Art von elektrohydrauli­ schen Stellvorrichtungen des eingangs beschriebenen Aufbaus sind die Steuerventilanordnungen mit Schieberventilen ausge­ rüstet und weggesteuert. Das hat sich zwar grundsätzlich be­ währt, jedoch arbeiten Schieberventile mit negativer Über­ deckung nicht leckagefrei. Das beeinträchtigt die Stellge­ nauigkeit bei Wechsel der Stell- und/oder Lastrichtung und führt zu einem sogenannten Umkehrfehler. Bei Schieberventi­ len mit positiver Überdeckung können prinzipiell keine in­ kremental kleinen Stellschritte gesteuert werden. Schieber­ ventile mit Nullüberdeckung sind zwar theoretisch möglich, jedoch aufgrund von Fertigungstoleranzen und/oder Verschleiß kaum realisierbar. Auch sind im allgemeinen in dem hydrauli­ schen System zwei Druckpumpen erforderlich. Allerdings ist in der Praxis auch eine andere Art von elektrohydraulischen Stellvorrichtungen des eingangs beschriebenen Aufbaus be­ kannt, bei denen die Steuerventilanordnung mit Sitzventilen ausgerüstet ist. Sie sind dann lediglich druckgesteuert, was aufwendig ist. Insbesondere ergeben sich aufgrund der erfor­ derlichen Dauer zum Aufbau entsprechender Ansprechdrücke störend große Totzeiten bezüglich Führungsgröße und Aus­ gangssignal des zugeordneten Regelkreises. Werden Sitzventi­ le allein weggesteuert, was ebenfalls dem Stand der Technik entspricht, so ergeben sich hohe Betätigungskräfte. Nicht ohne weiteres können Lasten im Ruhezustand der elektrohy­ draulischen Steuervorrichtungen gehalten werden. Sowohl bei der Ausführungsform mit druckgesteuerten Sitzventilen als auch bei der Ausführungsform mit weggesteuerten Sitzventilen ist die Verwirklichung inkremental kleiner Schritte des Stellkolbens und damit der Stellstange mit sehr kleinen Men­ gen an Druckmitteln mit hoher Stellgenauigkeit kaum möglich. Das gilt insbesondere im Zustand des Anfahrens, des Haltens oder des Umkehrens. Auch neigen solche direktgesteuerten Ventile zum Schwingen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrohy­ draulische Stellvorrichtung des eingangs beschriebenen Auf­ baus zu schaffen, mit der auch die Verwirklichung inkremen­ tal kleiner Schritte des Stellkolbens und damit der Stell­ stange möglich ist, und zwar mit sehr kleinen Druckmittel­ mengen und variabler Stellkraft.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Steuerventilanordnung zwei Folgeventileinheiten aufweist, die jeweils bestehen aus einem Hauptsteuerventil für die Druckmittelsteuerung mit Druckmitteleintritt, Drosselspalt und Druckmittelaustritt mit Rückschlagventil, einem Vor­ steuerventil mit Druckseite und Tankseite sowie einem Haupt­ tankventil mit Haupttankventilkolben und zumindest jeweils einer Zuströmöffnung und Abströmöffnung, die zu einem gehäu­ seeinheitlichen Ventilaggregat zusammengeschaltet sind, wo­ bei das Hauptsteuerventil mit seinem Boden den Vorsteuerkol­ ben des Vorsteuerventils bildet, wobei dem Haupttankventil­ kolben ein Haupttankventil-Vorsteuerkolben vorgeschaltet ist, welcher mit dem Vorsteuerventilkolben kommuniziert, wo­ bei zwischen Haupttankventilsitz und Haupttankventil-Vor­ steuerkolben in den Haupttankventilraum zumindest eine Zu­ strömöffnung einmündet, wobei der Tankseite des Vorsteuer­ ventils eine zusätzliche Tankseite vorgeschaltet ist, die mit dem Betätigungsstößel und über diesen mit der zugeord­ neten Steuerschräge in Wirkverbindung steht, wobei die zu den unterschiedlichen Arbeitsräumen des Stellzylinders füh­ renden Steuerleitungen der Folgeventileinheiten zum Haupt­ tankventilraum unter dem Haupttankventilkolben über eine Verbindungsleitung verbunden sind, und wobei das Haupt­ steuerventil, das Vorsteuerventil und das Haupttankventil der einzelnen Folgeventileinheiten weggesteuert aneinander angeschlossen bzw. abgestützt und außerdem drucksteuerbar sind. - Es versteht sich, daß die Wegsteuerung über die Be­ tätigung der Betätigungsstößel erfolgt. Eine Folgeventilein­ heit einer erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Stellvor­ richtung funktioniert aufgrund der Zusammenwirkung von Hauptsteuerventil, Vorsteuerventil und Haupttankventil in der beanspruchten Weise sowie aufgrund der Weg- und Druck­ steuerbarkeit gleichsam einem Ventil mit selbstgesteuerter variabler Überdeckung. Diese Selbststeuerung der Überdeckung erfolgt nach den jeweiligen Erfordernissen der zu beherr­ schenden Funktionen der Stellvorrichtung und zwar so, daß inkremental kleine Stellschritte problemlos steuerbar sind.

Die Stellgenauigkeit der Ausgangsgröße der Stellvorrichtung (Stellkolbenposition) entspricht in etwa jener der Eingangs­ größe (elektrischer Drehgeber) trotz der linearen Verstär­ kung der Betätigungskräfte. Die Stellkraft ist variabel und stellt sich automatisch nach Maßgabe einer von außen am Stellkolben angreifenden Last sowie der Fahrgeschwindigkeit des Stellkolbens ein. Ferner benötigt die erfindungsgemäße Stellvorrichtung nur eine einzige Druckpumpe.

Von besonderem Vorteil ist, daß die Tankseiten der einzelnen Folgeventileinheiten als Druckseiten und, umgekehrt, die Druckseiten als Tankseiten schaltbar sind. Insoweit sind die folgenden Ventileinheiten druckumkehrbare Ventile.

Für den Betrieb mit extrem kleinen Druckmittelmengen bei extrem kleinen Stellschritten lehrt die Erfindung, daß dem Hauptsteuerventil ein Feinmengenventil zugeordnet und dieses dem Hauptsteuerventil parallelgeschaltet ist.

Aus montagetechnischen Gründen empfiehlt es sich, die Ven­ tilaggregate als Sandwich-Patronen auszuführen, welche Sand­ wich-Patronen Anschlagflächen für eine Montage mit vorgege­ bener Position aufweisen und in dieser Position über Halte­ muttern festsetzbar sind. Es versteht sich, daß bei der er­ findungsgemäßen Stellvorrichtung das Hauptsteuerventil, das Vorsteuerventil und das Haupttankventil vorzugsweise koaxial angeordnet sind.

Im folgenden werden die erfindungsgemäße elektrohydraulische Stellvorrichtung mit ihren Folgeventileinheiten in ihrer baulichen Gestaltung und hinsichtlich der Funktion ausführ­ licher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Schaltschema einer erfindungsgemäßen elektro­ hydraulischen Stellvorrichtung, mit zwei Folgeventil­ einheiten, in Darstellung mittels Schaltzeichen für fluidtechnische Systeme und Geräte,

Fig. 2 das bauliche Schema einer erfindungsgemäßen Stellvor­ richtung, ausschnittsweise, mit einer Folgeventilein­ heit im Axialschnitt,

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 1 in Funktionsschaltung "Halten einer Zuglast im Nennlastbereich",

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 1 in Funktionsschaltung "Ausfahren gegen eine Drucklast in eine neue Soll­ position",

Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 1 bei Überlast durch Drucklast und Ausfall der Druckversorgung,

Fig. 6 den Gegenstand nach Fig. 1 bei Verringerung einer Überlast durch Drucklast und Ausregelung durch Druck­ steuerung und Feinmenge,

Fig. 7 den Gegenstand nach Fig. 1 bei Überlast durch Drucklast bei Ausfahrt durch Sollpositionsvorgabe.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte elektrohydraulische Stellvorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Stellzylinder 1 mit Stellkolben 2, einer an den Stellkolben angeschlossenen Stellstange 3 und einer Steuer­ einrichtung 4. Die Steuereinrichtung 4 weist eine axial in dem Stellkolben 2 gewindegeführte Spindel 5 mit zwei Steuer­ schrägen 6, 7 sowie eine durch eine Axialverlagerung der Spindel 5 über die Steuerschrägen 6, 7 betätigbare Steuer­ ventilanordnung 8 auf, über welche Steuerventilanordnung 8 die Arbeitsräume 9, 10 des Stellzylinders 1 mit einem Druck­ mittel beaufschlagbar sind. Die Steuerventilanordnung 8 weist Betätigungsstößel 11, 12 auf, die mit den Steuerschrä­ gen 6, 7 wechselwirken. Die Spindel 5 ragt einerseits in die Stellstange 3 hinein und ist andererseits drehfest aber axial verschieblich mit einem elektrischen Drehgeber 13 ver­ bunden. Die Spindel 5 kann grundsätzlich mit Selbsthemmung oder ohne Selbsthemmung in dem Stellkolben 2 gewindegeführt sein. Jedoch würde bei einer mit Selbsthemmung gewindege­ führten Spindel 5 eine Überlast an dem Stellkolben 2 zur Zerstörung der Spindel 5 führen. Daher ist bei der erfin­ dungsgemäßen Stellvorrichtung die Spindel 5 ohne Selbsthe­ mung geführt, wobei das erforderliche Haltemoment von dem elektrischen Drehgeber 13 bewirkt wird. Der elektrische Drehgeber 13 ist ein Sollwertgeber, beispielsweise ein elek­ trischer Schrittmotor.

Die Steuerventilanordnung 8 besitzt zwei Folgeventileinhei­ ten 14, 15. Die beiden Folgeventileinheiten 14, 15 sind von gleicher Bauart. Die Fig. 2 läßt den Aufbau einer solchen Folgeventileinheit 14 bzw. 15 erkennen. Eine Folgeventilein­ heit 14, 15 besteht jeweils aus einem Hauptsteuerventil 16 für die Druckmittelsteuerung mit Druckmitteleintritt 17, Drosselspalt 18 und Druckmittelaustritt 19 mit Rückschlag­ ventil 20, einem Vorsteuerventil 21 mit Druckseite 22 und Tankseite 23 und einem Haupttankventil 24 mit Haupttankven­ tilkolben 25, jeweils zumindest einer Zuströmöffnung 26 und zumindest einer Abströmöffnung 27. Die beschriebenen Bautei­ le sind zu einem gehäuseeinheitlichen Ventilaggregat zusam­ mengeschaltet. Das Hauptsteuerventil 16 bildet mit seinem Boden den Vorsteuerkolben 28 des Vorsteuerventils 21. Dem Haupttankventilkolben 25 ist ein Haupttankventil-Vorsteuer­ kolben 30 vorgeschaltet, welcher mit dem Vorsteuerventilkol­ ben 31 kommuniziert. Zwischen Haupttankventilsitz 29 und Haupttankventil-Vorsteuerkolben 30 mündet in den Haupttank­ ventilraum 32 zumindest eine Zuströmöffnung ein. Der Tank­ seite 23 des Vorsteuerventils 21 ist eine zusätzliche Tankseite 33 vorgeschaltet, die mit dem Betätigungsstößel 11, 12 und über diesen mit der jeweils zugeordneten Steuer­ schräge 6, 7 in Wirkverbindung steht. Dabei sind die zu den unterschiedlichen Arbeitsräumen 9, 10 des Stellzylinders 1 führenden Steuerleitungen 34, 35 der Folgeventileinheiten 14, 15 zum Haupttankventilraum 32 unter dem Haupttankventil­ kolben 25 über eine Verbindungsleitung verbunden. Der Druck­ mitteleintritt 17 jeder Folgeventileinheit 14, 15 ist mit einer (nicht dargestellten) Druckpumpe verbunden und die Abströmöffnung 27 jeder Folgeventileinheit 14, 15 ist mit einem (nicht dargestellten) Tank verbunden. Im Ergebnis erkennt man, daß das Hauptsteuerventil 16, das Vorsteuerven­ til 21 und das Haupttankventil 24 der einzelnen Folgeventil­ einheiten 14, 15 weggesteuert aneinander angeschlossen bzw. abgestützt und dadurch über die Betätigungsstößel 11, 12 zu betätigen sind, daß sie aber außerdem drucksteuerbar sind. Die Tankseiten der einzelnen Folgeventileinheiten 14, 15 sind als Druckseiten und umgekehrt, die Druckseiten als Tankseiten schaltbar, wodurch druckumkehrbare Ventile gebil­ det sind.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist dem Hauptsteuerventil 16 ein Feinmengen­ ventil 36 zugeordnet und dieses dem Hauptsteuerventil 16 parallelgeschaltet. Bei dieser Ausführungsform fließt der permanent fließende Steuerstrom aus dem Druckraum 22 des Vorsteuerventils 21 über die Spalte 37 des Vorsteuerventils 21 zur Tankseite 23 des Vorsteuerventils 21 und über das Feinmengenventil 36 dem Druckmittelkreislauf der elektrohy­ draulischen Stellvorrichtung zu, geht also nicht verloren. Dieser gleichsam "überschüssige" Steuerstrom wird dabei auf besonders vorteilhafte Weise als sogenannter Feinmengen­ steuerstrom zur Feinpositionierung genutzt. Durch die Druck­ wirkung dieses Feinmengensteuerstroms wird zudem die Druck­ einstellhöhe des Haupttankventils 24 vorteilhaft reduziert, indem der Kolbenboden des Haupttankventil-Vorsteuerkolbens 30 über den Drucksteuerkanal 38 an das Feinmengenventil 36 angeschlossen ist.

Die beschriebenen Ventilaggregate 16, 21, 24, 36, die die einzelnen Folgeventileinheiten 14, 15 bilden, sind im Aus­ führungsbeispiel als Sandwich-Patrone ausgeführt und besit­ zen Anschlagflächen 39 für eine Montage mit vorgegebener Position. Sie sind in dieser über Haltemuttern 40 festsetz­ bar.

Zweckmäßigerweise sind die Steuerschrägen 6, 7 axial gegen­ einander auf der Spindel einstellbar. Hierzu sind Einstell­ muttern 41, 42 eingerichtet, welche auf dem Gewindeabschnitt 43 gewindegeführt sind. Ferner sind Überlastfedern 44, 45 vorgesehen, welche eine axiale Verschiebung der Steuerschrä­ gen bei einer auf die Spindel wirkenden Überlast erlauben. Es versteht sich, daß im normalen Betrieb die axiale Verschieblichkeit nicht besteht. Mittels der Überlastfedern 44, 45 wird eine Beschädigung der Steuerschrägen 6, 7 oder Folgeventileinheiten 14, 15 bei Überlast verhindert.

In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße elektrohydraulische Stellvorrichtung zur Verdeutlichung der funktionellen Zusam­ menhänge in einem Schaltschema mit Schaltzeichen für fluid­ technische Systeme und Geräte nach der Norm DIN ISO 1219 dargestellt. Der besonderen Behandlung bedarf das verwendete Schaltzeichen "Drossel". Es stellt im vorliegenden Fall kein Bauteil dar, sondern steht für den sich jeweils an dem Drosselspalt 18, dem Haupttankventilsitz 29 und an den Spalten 37 einstellenden Öffnungshub. Man erkennt in der Darstellung der Fig. 1 besonders deutlich, daß das Vor­ steuerventil 21 einer Folgeventileinheit 14, 15 insgesamt sieben Schaltzustände einnehmen kann. Dabei ist die Steue­ rung der Schaltzustände weg- und/oder druckgesteuert. Das Hauptsteuerventil 16 und das Haupttankventil 24 sind an das Vorsteuerventil 21 in der gezeigten Weise weg- und/oder druckgesteuert angeschlossen und beide Ventile 16, 24 können in jeweils drei Schaltzustände gesteuert werden. Die elek­ trohydraulische Stellvorrichtung kann alle in der Praxis vorkommenden Steuer- bzw. Regelfälle selbsttätig beherr­ schen, wobei sich aus den genannten Schaltzuständen der verschiedenen Ventilaggregate 16, 21, 24 einer Folgeventil­ einheit 14, 15 insgesamt 49 verschiedene Fälle ableiten lassen.

Einige dieser Steuer- bzw. Regelfälle sind beispielhaft erläutert anhand der Schaltschemata Fig. 3 bis 7. Die Funktionen gemäß den in den Fig. 3 bis 7 dargestellten Fällen werden unmittelbar verständlich, wenn die Darstellung der verschiedenen Druckverhältnisse in Betracht gezogen wird. Fünf verschiedene Druckniveaus sind durch unterschied­ liche Strichstärken angegeben. Die kleinste Strichstärke entspricht einer Leitung ohne Druck, mit Restdruck oder mit Unterdruck, die zweitkleinste Strichstärke symbolisiert ei­ nen sogenannten Feinmengendruck. Die nächststärkere Strich­ stärke steht für einen Betriebsdruck, welcher kleiner oder gleich 80% des Nenndrucks der Druckpumpe ist. Der Nenndruck der Druckpumpe ist durch die zweitstärkste Strichstärke dargestellt. Die Dimensionierung des Betriebsdrucks auf ca. 80% des Nenndrucks der Druckpumpe ist aus konstruktiven Gründen zweckmäßig. Die stärkste Strichstärke steht für einen Überlastdruck, welcher über dem Nenndruck der Druck­ pumpe liegt. Besondere Steuer- bzw. Regelleitungen sind gestrichelt dargestellt, andere Leitungen demgegenüber als durchgezogene Linien. In den Fig. 3 bis 7, aber auch in Fig. 1, ist jeweils eine relative Skala eingezeichnet, welche den Soll-Wert der Stellkolbenposition angibt und für den ganzen Hub des Stellzylinders 2 gültig ist. Die Soll- Wert-Position ist als der Null-Punkt der Skala definiert. Die Ist-Wert-Position wird durch den oberhalb der Skala eingezeichneten Pfeil angegeben, welcher auch die relative Position der Steuerschrägen bezüglich der Skala angibt. Die Stellvorrichtung bewirkt selbsttätig eine möglichst genaue Übereinstimmung von Soll- und Ist-Wert der Stellkolbenpo­ sition, das heißt der Pfeil wird bei Abweichungen von dem Null-Punkt der Skala stets in Richtung Null-Punkt bewegt (Ausnahme: Überlast).

In der Fig. 3 erkennt man, daß der Stellkolben 2 in dem Stellzylinder 1 in seiner Soll-Position gehalten wird, und zwar gegen eine Zuglast m, indem der Arbeitsraum 10 mit einem Betriebsdruck beaufschlagt wird, während der Arbeits­ raum 9 drucklos ist. Der Betriebsdruck im Arbeitsraum 10 ist dabei in Abhängigkeit von der Zuglast gesteuert bzw. gere­ gelt. Der Pfeil verharrt auf dem Null-Punkt der Skala.

In der Darstellung Fig. 4 wird der Stellkolben 2 in dem Stellzylinder 1 auf eine mittels des Drehgebers 13 vorgege­ bene Soll-Wert-Position ausgefahren. Dabei wirkt auf den Stellkolben 2 eine Drucklast m. In dem Arbeitsraum 9 ist ein Betriebsdruck aufgebaut, welcher in der Lage ist, die Drucklast m so lange überzukompensieren, bis der Stellkolben 2 auf die Soll-Wert-Position ausgefahren ist, während der Arbeitsraum 10 drucklos ist. Beim Ausfahren des Stellkolbens 2 zeigt dementsprechend der Pfeil auf einen Wert links von dem Null-Punkt der Skala. Sobald der Pfeil mit dem Null- Punkt der Skala in Übereinstimmung gebracht ist, hat der Stellkolben 2 seine Soll-Wert-Position eingenommen und der Betriebsdruck im Arbeitsraum 9 wird nach der Maßgabe gere­ gelt, daß die Drucklast m ohne weitere Bewegung des Stell­ kolbens 2 gestützt wird.

Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Fall wirkt eine Drucklast m mit Überlast auf den Stellkolben 2 des Stell­ zylinders 1 und drückt diesen aus seiner Soll-Wert-Position.

Dabei ist die Druckpumpe ausgefallen, so daß alle Leitungen, außer der Leitung zum Arbeitsraum 9, sowie der Arbeitsraum 10 drucklos sind. Es versteht sich, daß im Arbeitsraum 9 ein Uberdruck herrscht. Aufgrund der Auslenkung des Stellkolbens 2 aus seiner Soll-Wert-Position und dem Ausfall der Druck­ pumpe wird die Uberlastfeder 45 komprimiert und der norma­ lerweise feste Abstand der Steuerschrägen 6, 7 zueinander ist vergrößert. Der Pfeil ist infolge der Uberlast nach links gegenüber dem Nullpunkt der Skala verschoben.

Die Fig. 6 zeigt die Stellvorrichtung beim Ausregeln eines Positionierfehlers nach Wegfall einer als Störgröße wirken­ den Druck-Uberlast m. Die Drucklast m ist auf einen Wert reduziert, welcher über den Betriebsdruck der Stellvorrich­ tung beherrschbar ist. Die Ausregelung erfolgt über einen Betriebsdruck im Arbeitsraum 9 und einen Feinmengendruck im Arbeitsraum 10 des Stellzylinders 1 nach der Maßgabe, daß der Pfeil und der Null-Punkt der Skala wieder zur Deckung kommen.

Die Fig. 7 ist eine Darstellung eines Falls, in welchem durch Einstellen einer Soll-Wert-Position des Stellkolbens 2 der Stellkolben 2 ausfahren müßte, jedoch durch eine Druck- Überlast m blockiert bzw. eingefahren wird. Dementsprechend ist der Arbeitsraum 10 des Stellzylinders 1 drucklos, während im Arbeitsraum 9 ein Uberdruck herrscht. Der Pfeil ist gegenüber dem Null-Punkt der Skala nach links ver­ schoben.

Eine praktisch spiel- und leckagefreie Einstellung der elektrohydraulischen Stellvorrichtung wird im Schaltzustand "Halten" ohne Last wie folgt durchgeführt. Zunächst werden die Steuerschrägen 6, 7 in Richtung zueinander mit den beiden Einstellschrauben 41, 42 auf dem gemeinsamen Gewinde 43 verstellt. Die Druckpumpe beaufschlagt nun die beiden Arbeitsräume 9, 10 des Stellzylinders sowie die Haupttank­ ventilsitze 29 der Haupttankventile 24 mit Druckmittel und zwar über die Drosselspalte 18 der Hauptsteuerventile 16. Es stellt sich dabei ein hydraulisches Gleichgewicht ein, wodurch der Null-Punkt auf der Skala definiert wird. Der Pfeil weist auf den Null-Punkt der Skala. Dabei strömt Druckmittel aus den Folgeventileinheiten 14, 15 in den Tank aus. Nach Einstellen des Gleichgewichtes werden die beiden Steuerschrägen 6, 7 jeweils zu positiven oder negativen Werten der Skala verstellt, nach der Maßgabe, daß der Druckmittelstrom aus den Folgeventileinheiten 14, 15 in den Tank reduziert wird. Es läßt sich eine Einstellung der Steuerschrägen 6, 7 finden, bei der dieser Druckmittelstrom praktisch zu Null wird. In dieser Einstellung weisen die Folgeventileinheiten 14, 15 praktisch keine Leckage mehr auf und ein Spiel zwischen den Betätigungsstößeln 11, 12 und den Steuerschrägen 6, 7 ist praktisch nicht mehr vorhanden. Die Stellvorrichtung ist somit optimal justiert. Es versteht sich, daß diese Justage erforderlichenfalls in Zeitabständen wiederholt werden kann und somit ein Austausch von Folgeven­ tileinheiten 14, 15 bzw. deren Bauteilen erst nach erhebli­ chem Verschleiß erforderlich ist. Bei vorschriftsmäßiger spiel- und leckagefreier Einstellung der elektrohydrauli­ schen Stellvorrichtung ist besonders vorteilhaft, daß die Stellvorrichtung auch bei Ausfall der Druckpumpe einerseits den Stellkolben 2 gegen eine Last halten kann und anderer­ seits den Stellkolben 2 gegen eine Last mittels eines Restdrucks bewegen kann, da die Leckage und damit der Druckverlust in den Folgeventileinheiten 14, 15 sehr klein ist.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Tankventile 24 als direktgesteuerte Druckbegrenzungsventile auszubilden, so daß bei einer Verschiebung des Stellkolbens 2 durch eine mit Überlast wirkende Drucklast bzw. Zuglast der in einem Ar­ beitsraum 9, 10 und in einer Steuerleitung 34, 35 ent­ stehende Uberdruck des Druckmittels über ein Tankventil 24 begrenzt bzw. abgebaut wird. Hierdurch sind die Folgeventil­ einheiten 14, 15 überlastsicher. Es versteht sich dabei, daß der Grenzdruck der Tankventile 24 mittels geeignet angeord­ neter Federn und Einstellschrauben einstellbar sein kann.

Claims (4)

1. Elektrohydraulische Stellvorrichtung mit
Stellzylinder,
Stellkolben,
an den Stellkolben angeschlossener Stellstange und Steuereinrichtung,
wobei die Steuereinrichtung eine axial in dem Stellkolben gewindegeführte Spindel mit zwei Steuerschrägen sowie eine durch die Axialverlagerung der Spindel über die Steuer­ schrägen betätigbare Steuerventilanordnung aufweist, über welche Steuerventilanordnung die Arbeitsräume des Stell­ zylinders mit einem Druckmittel beaufschlagbar sind,
wobei die Steuerventilanordnung Betätigungsstößel aufweist, die mit den Steuerschrägen wechselwirken,
wobei die Spindel einerseits in die Stellstange hineinragt und andererseits mit einem elektrischen Drehgeber verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventilanordnung (8) zwei Folgeventileinheiten (14, 15) aufweist, die jeweils bestehen aus
einem Hauptsteuerventil (16) für die Druckmittel­ steuerung mit Druckmitteleintritt (17), Drossel­ spalt (18) und Druckmittelaustritt (19) mit Rück­ schlagventil (20),
einem Vorsteuerventil (21) mit Druckseite (22) und Tankseite (23) sowie
einem Haupttankventil (24) mit Haupttankventilkol­ ben (25) und zumindest einer Zuströmöffnung (26) und Abströmöffnung (27),
die zu einem gehäuseeinheitlichen Ventilaggregat zusammenge­ schaltet sind,
wobei das Hauptsteuerventil (16) mit seinem Boden den Vor­ steuerkolben (28) des Vorsteuerventils (21) bildet,
wobei dem Haupttankventilkolben (25) ein Haupttankventil- Vorsteuerkolben (30) vorgeschaltet ist, welcher mit dem Vor­ steuerventilkolben (31) kommuniziert, wobei zwischen Haupt­ tankventilsitz (29) und Haupttankventil-Vorsteuerkolben (30) in den Haupttankventilraum (32) zumindest eine Zuströmöff­ nung einmündet,
wobei der Tankseite (23) des Vorsteuerventils (21) eine zu­ sätzliche Tankseite (33) vorgeschaltet ist, die mit dem Be­ tätigungsstößel (11, 12) und über diesen mit der zugeordne­ ten Steuerschräge (6, 7) in Wirkverbindung steht,
wobei die zu den unterschiedlichen Arbeitsräumen (9, 10) des Stellzylinders (1) führenden Steuerleitungen (34, 35) der Folgeventileinheiten (14, 15) zum Haupttankventilraum (32) unter dem Haupttankventilkolben (25) über eine Verbindungs­ leitung verbunden sind, und
wobei das Hauptsteuerventil (16), das Vorsteuerventil (21) und das Haupttankventil (24) der einzelnen Folgeventilein­ heiten (14, 15) weggesteuert aneinander angeschlossen bzw. abgestützt und außerdem drucksteuerbar sind.

2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tankseiten der einzelnen Folgeventileinheiten (14, 15) als Druckseiten und, umgekehrt, die Druckseiten als Tankseiten schaltbar sind (= druckumkehrbares Ventil).

3. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Hauptsteuerventil (16) ein Feinmengenventil (36) zugeordnet ist und dieses dem Haupt­ steuerventil (16) parallelgeschaltet ist.

4. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ventilaggregate (16, 21, 24, 36) als Sandwich-Patronen ausgeführt sind (die Anschlagflä­ chen für eine Montage mit vorgegebener Position aufweisen und in dieser Position über Haltemuttern festsetzbar sind).