EP0125425B1

EP0125425B1 - Control device

Info

Publication number: EP0125425B1
Application number: EP84102885A
Authority: EP
Inventors: Friedrich-Wilhelm Höfer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1988-01-07
Also published as: EP0125425A1; DE3468490D1; DE3313039A1

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Steuereinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige, allgemein bekannte Steuereinrichtung hat den Nachteil, dass beim Einsatz von einfachwirkenden Verbrauchern an einem Wegeventil mit zwei Verbraucheranschlüssen ein Arbeitsanschluss verschlossen werden muss. Dabei muss in Entlastungsstellung des Verbrauchers das abfliessende Druckmittel über ein Druckbegrenzungsventil geleitet werden, wobei sich Energieverluste durch Erwärmung des Druckmittels und damit eine Überbeanspruchung der hydraulischen Anlage ergeben.The invention relates to a control device according to the preamble of the main claim. Such a generally known control device has the disadvantage that when using single-acting consumers on a directional control valve with two consumer connections, a working connection must be closed. In the relief position of the consumer, the pressure medium flowing out must be passed through a pressure relief valve, with energy losses resulting from the heating of the pressure medium and thus an overloading of the hydraulic system.

Aus der älteren europäischen Patentanmeldung 83120414.6 (EP-A-0089578) ist eine Steuereinrichtung bekannt, bei der eine Pumpe über ein Mehrwegeventil und über Leitungen mit Leitungskupplungen und dort anschliessbaren Leitungen Druckmittel zu einem einfach- oder doppeltwirkenden Arbeitszylinder fördert. Eine der Leitungskupplungen kann bei abgekuppelter Leitung mittels einer mit einem Steuerventil in Wirkverbindung stehenden Klappe verschlossen werden. Über das Steuerventil ist in Abhängigkeit von der Klappenstellung eine Verbindung von der Pumpe über das Mehrwegeventil zum Behälter herstellbar. Mit Hilfe dieser Steuereinrichtung kann aber nur ein Arbeitszylinder gesteuert werden. Ein Einbau des Steuerventils in die Leitungskupplung ist nicht gelehrt.From the older European patent application 83120414.6 (EP-A-0089578) a control device is known in which a pump conveys pressure medium to a single- or double-acting working cylinder via a multi-way valve and via lines with line couplings and lines which can be connected there. When the line is uncoupled, one of the line couplings can be closed by means of a flap that is operatively connected to a control valve. Depending on the flap position, a connection can be made from the pump to the container via the multi-way valve via the control valve. With the help of this control device, however, only one working cylinder can be controlled. Installation of the control valve in the line coupling is not taught.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemässe Steuereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass abhängig vom Ankupplungszustand die Stellung des Umschaltventils gesteuert wird. Es kann ein und dasselbe Wegeventil zur Steuerung von doppelt- und einfachwirkenden Verbrauchern verwendet werden. Falls nur ein einfachwirkender Verbraucher angeschlossen ist, treten keine Energieverluste mehr auf. Eine Überbeanspruchung der hydraulischen Anlage wird vermieden, der nicht benötigte Anschluss des Wegeventils wird bei einfacher Handhabung entlastet. Die Abdeckeinrichtung der Fluidkupplung dient gleichzeitig als Schmutzschutz und zur Steuerung des Umschaltventils.The control device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the position of the changeover valve is controlled depending on the coupling state. One and the same directional control valve can be used to control double and single-acting consumers. If only a single-acting consumer is connected, there are no more energy losses. Overloading of the hydraulic system is avoided, the unnecessary connection of the directional valve is relieved with simple handling. The cover device of the fluid coupling also serves as dirt protection and for controlling the changeover valve.

Mit Hilfe des zweiten Wegeventils können abhängig vom Ankupplungszustand noch zusätzliche Verbraucher gesteuert werden.With the help of the second directional valve, additional consumers can be controlled depending on the coupling status.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Insbesondere nach den Unteransprüchen ist ein raumsparender Einbau des Steuerventils in die Fluidkupplung möglich.The measures listed in the subclaims permit advantageous developments and improvements of the features specified in the main claim. A space-saving installation of the control valve in the fluid coupling is possible in particular according to the subclaims.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. eine erste Ausführung einer Steuereinrichtung,
Fig. 2 eine Ausführung einer Einzelheit und
Fig. 3 eine konstruktive Ausführung einer zweiten Einzelheit.

Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. They show a schematic representation

1 shows a first embodiment of a control device,
Fig. 2 shows an embodiment of a detail and
Fig. 3 shows a constructive embodiment of a second detail.

Description of the embodiments

In Fig. 1 ist mit 10 eine Pumpe bezeichnet, die Druckmittel aus einem Tank 11 ansaugt und dieses über eine Leitung 12 und eine Zweigleitung 13 zu einem 6/3-Wegeventil 14 verdrängt. Dieses weist auf der einen Seite die Anschlüsse a, b, c und auf der anderen Seite die Anschlüsse d, e, f auf. An dem Anschluss a mündet die Leitung 12, an b die Zweigleitung 13 und von c führt eine Leitung 15 zum Tank 11. An den Anschlüssen e und f ist je eine Leitung 16, 17 mit einer Fluidkupplung 18, 19 angeordnet. Die Fluidkupplung 19 ist über eine Leitung 20 mit dem kolbenstangenlosen Raum 21' des Zylinders 21 verbunden. Parallel an die Leitung 16 ist über eine Leitung 22 ein Umschaltventil 23 mit Durchflusstellung I und Sperrstellung 11 angeschlossen, das über eine Leitung 24 mit darin angeordnetem Rückschlagventil 25 mit einer Leitung 26 verbunden ist. Letztere führt vom Anschluss d des Wegeventils 14 zu einem zweiten 6/3-Wegeventil 27 und weiter zu einem Behälter 28. Das Umschaltventil 23 wird von einer Feder 29 in der Durchflussstellung I gehalten und mechanisch über eine Einrichtung 31, die mit der Fluidkupplung 19 in Wirkverbindung steht, in die Sperrstellung II bewegt.In Fig. 1, 10 designates a pump which sucks pressure medium from a tank 11 and displaces it via a line 12 and a branch line 13 to a 6/3-way valve 14. This has the connections a, b, c on one side and the connections d, e, f on the other side. The line 12 opens at the connection a, the branch line 13 opens at b and a line 15 leads from c to the tank 11. A line 16, 17 with a fluid coupling 18, 19 is arranged at each of the connections e and f. The fluid coupling 19 is connected via a line 20 to the rodless space 21 ′ of the cylinder 21. In parallel to line 16, a changeover valve 23 with flow position I and blocking position 11 is connected via line 22, which is connected to line 26 via line 24 with check valve 25 arranged therein. The latter leads from the connection d of the directional control valve 14 to a second 6/3-way valve 27 and further to a container 28. The changeover valve 23 is held in the flow position I by a spring 29 and mechanically via a device 31 which is connected to the fluid coupling 19 in Active connection is in the locked position II moved.

Ein Ausführungsbeispiel zum Betätigen des Umschaltventils 23 ist in der Fig. dargestellt. Vor der Öffnung 32 eines becherförmigen Mutterstücks 33 mit einer aussenliegenden Schiebehülse 34 ist eine als Abdeckplatte ausgebildete Verschlusseinrichtung 35 angeordnet. Diese ist mittels einer starren Verbindung 36 mit dem Umschaltventil 23 so verbunden, dass sich dieses bei nichtgekuppeltem Zustand in Durchflussstellung I befindet. Ein als Stecker ausgebildetes Vaterstück 37 kann zum Ankuppeln in die Öffnung 32 des Mutterstücks 33 eingesteckt werden und wird von der Schiebehülse 34 festgehalten. Dann besteht Verbindung von der Leitung 16 zur Leitung 24.An exemplary embodiment for actuating the changeover valve 23 is shown in the figure. A closure device 35 designed as a cover plate is arranged in front of the opening 32 of a cup-shaped nut piece 33 with an outer sliding sleeve 34. This is connected to the changeover valve 23 by means of a rigid connection 36 in such a way that it is in the flow position I when it is not coupled. A male piece 37 designed as a plug can be inserted into the opening 32 of the female piece 33 for coupling and is held in place by the sliding sleeve 34. Then there is a connection from line 16 to line 24.

Angestrebt ist die Verwendung ein und desselben Wegeventils zur Steuerung eines einfach-oder doppeltwirkenden Zylinders. Bei einfachwirkendem Zylinder ist nur der kolbenstangenlose Raum 21' des Zylinders 21 über die Fluidkupplung 19 mit dem Wegeventil 14 und somit mit der Pumpe 10 bzw. dem Behälter 11 verbunden. Die Fluidkupplung 18 ist nicht gekuppelt. Das von der Pumpe 10 geförderte Druckmittel strömt über das sich in Schaltstellung I «Senken» befindliche Wegeventil 14 in die Leitung 16 und von dieser über das von der Feder 29 in der Durchflussstellung I gehaltene Umschaltventil 23 in die Leitung 24. Von hier gelangt das Druckmittel nun über das Rückschlagventil 25, die Leitung 26 und das Wegeventil 27 ohne Energieverluste zum Behälter 28.The aim is to use one and the same directional control valve to control a single-acting or double-acting cylinder. In the case of a single-acting cylinder, only the rodless space 21 'of the cylinder 21 is connected via the fluid coupling 19 to the directional control valve 14 and thus to the pump 10 or the container 11. The fluid coupling 18 is not coupled. The pressure medium delivered by the pump 10 flows into the line 16 via the directional valve 14 in the switch position I “lower” and from there via the changeover valve 23 held in the flow position I by the spring 29 into the line 24. From here the pressure medium arrives now via the check valve 25, line 26 and that Directional control valve 27 to the tank 28 without energy losses.

Wird die Verschlusseinrichtung 35 vor dem Mutterstück 33 weggeschoben, so wird gleichzeitig das Umschaltventil 23 mittels der starren Verbindung 36 in die Sperrstellung II verschoben. Der Rückfluss des Druckmittels zum Behälter 28 ist gesperrt. Das Vaterstück 37 kann nun in das Mutterstück 33 eingesteckt werden, so dass eine Verbindung zur Kolbenstangenseite 21_" des Zylinders 21 hergestellt ist. Der Zylinder 21 kann nun auch als doppeltwirkender Zylinder betrieben werden.If the closure device 35 is pushed away in front of the nut piece 33, the changeover valve 23 is simultaneously moved into the blocking position II by means of the rigid connection 36. The backflow of the pressure medium to the container 28 is blocked. The father piece 37 can now be inserted into the nut piece 33, so that a connection to the piston rod side 21 _{″ of} the cylinder 21 is established. The cylinder 21 can now also be operated as a double-acting cylinder.

Ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, ist das Verschieben des Umschaltventils 23 nach Fig. 2 auch elektrisch oder hydraulisch möglich. Entscheidend ist, dass die Stellung des Umschaltventils 23 und damit der Druckmittelfluss in Abhängigkeit vom Ankupplungszustand gesteuert wird, und der nicht benötigte Anschluss stets über das Umschaltventil 23 entlastet ist. Beispielsweise kann auch die Bewegung der Schieberhülse 34 zum Verschieben des Umschaltventils 23 ausgenützt werden.Without deviating from the basic idea of the invention, the shifting of the changeover valve 23 according to FIG. 2 is also possible electrically or hydraulically. It is crucial that the position of the changeover valve 23 and thus the pressure medium flow is controlled as a function of the coupling state, and that the connection that is not required is always relieved via the changeover valve 23. For example, the movement of the slide sleeve 34 can also be used to move the changeover valve 23.

Das Wegeventil 27 ist notwendig, falls noch weitere Verbraucher an die Pumpe 10 angeschlossen sind. Befindet sich das Wegeventil 14 in Neutralstellung 11, so fliesst das gesamte, von der Pumpe 10 geförderte Druckmittel über das Wegeventil 27 zum Behälter 28. Wird das Wegeventil 14 von seiner Neutralstellung II in die Stellung 111 «Heben» geschaltet, so kehrt sich der Flüssigkeitsstrom bezüglich des Zylinders 21 um.The directional control valve 27 is necessary if other consumers are connected to the pump 10. If the directional control valve 14 is in the neutral position 11, the entire pressure medium delivered by the pump 10 flows via the directional control valve 27 to the container 28. If the directional control valve 14 is switched from its neutral position II to the position 111 “lifting”, the liquid flow reverses with respect to the cylinder 21 µm.

In Fig.3 ist ein Ausführungsbeispiel für das Umschaltventil 23 samt Betätigungseinrichtung dargestellt. Das Gehäuse 63 des kombinierten Umschaltventils 23 plus Kupplung 18 weist eine mittige, durchgehende Längsbohrung 65 mit einer Einlassöffnung 66 mit geringerem Querschnitt und auf der anderen Seite eine Öffnung 67 für das Vaterstück 77 der Kupplung 18 auf. Rechtwinklig zur Einlassöffnung 66 ist nach unten eine Auslassöffnung 68 angeordnet. In der Längsbohrung 65 ist gleitend ein becherförmiger Steuerschieber 69 geführt. Dieser wird durch die Kraft einer Feder 70 gegen eine Schulter 71 in der Längsbohrung 65 gedrückt. Im Boden 72 des Steuerschiebers 69 sind zwei schräg verlaufende durchgehende Bohrungen 73, 74 ausgebildet und mittig zur Öffnung 67 hin ein Stössel 75 angeordnet. In der Öffnung 67 ist gleitend ein zylinderförmiges Vaterstück 77 geführt. In die etwa mittig, aussen umlaufenden Ringnut 78 am Vaterstück 77 greifen mehrere Rastkugeln 79, die in einer Ausnehmung 80 im Gehäuse 63 beweglich angeordnet sind. An der Aussenwand des Gehäuses 63 ist eine Schiebehülse 81 mit einer innenliegenden Ringnut 82 geführt. Beim Öffnen der Kupplung tauchen die Rastkugeln 79 in die Ringnut 82 der Schiebehülse 81, während sie bei bis zur Schulter 71 eingeschobenem Vaterstück 77 in die Ringnut 78 im Vaterstück 77 gedrückt sind. Im Vaterstück 77 ist ein mittiger Kanal 83 ausgebildet, der über eine Leitung 84 mit der Kolbenstangenseite 21 des Zylinders 21 verbunden ist.3 shows an exemplary embodiment of the changeover valve 23 together with the actuating device. The housing 63 of the combined changeover valve 23 plus clutch 18 has a central, continuous longitudinal bore 65 with an inlet opening 66 with a smaller cross section and on the other side an opening 67 for the male piece 77 of the clutch 18. An outlet opening 68 is arranged at right angles to the inlet opening 66. A cup-shaped control slide 69 is slidably guided in the longitudinal bore 65. This is pressed by the force of a spring 70 against a shoulder 71 in the longitudinal bore 65. In the bottom 72 of the control slide 69, two obliquely running through bores 73, 74 are formed and a plunger 75 is arranged in the center towards the opening 67. A cylindrical father piece 77 is slidably guided in the opening 67. A plurality of locking balls 79, which are movably arranged in a recess 80 in the housing 63, engage in the annular groove 78 on the father piece 77, which is circumferential and runs around the center. A sliding sleeve 81 with an internal annular groove 82 is guided on the outer wall of the housing 63. When the clutch is opened, the locking balls 79 dip into the annular groove 82 of the sliding sleeve 81, while they are pressed into the annular groove 78 in the male piece 77 when the male piece 77 is inserted up to the shoulder 71. In the father piece 77, a central channel 83 is formed, which is connected via a line 84 to the piston rod side 21 of the cylinder 21.

Im nicht gekuppelten Zustand wird der Steuerschieber 69 von der Feder 70 gegen die Schulter 71 gedrückt. Dadurch wird die Öffnung 67 dicht abgesperrt, und es fliesst das Druckmittel über die Auslassöffnung 68 zum Behälter ab. Wird nun das Vaterstück 77 angekuppelt, so wird der Steuerschieber 69 mittels des Stössels 75 gegen die Kraft der Feder 70 verschoben, so dass jetzt die Auslassöffnung 68 vollständig versperrt ist. Das Druckmittel kann durch die Bohrungen 73, 74, über den Kanal 83 und die Leitung 84 zum Zylinder 21 strömen. Der Zylinder 21 arbeitet nun als doppeltwirkender Zylinder.In the uncoupled state, the control slide 69 is pressed by the spring 70 against the shoulder 71. As a result, the opening 67 is sealed off and the pressure medium flows to the container via the outlet opening 68. If the male piece 77 is now coupled, the control slide 69 is displaced by means of the plunger 75 against the force of the spring 70, so that the outlet opening 68 is now completely blocked. The pressure medium can flow through the bores 73, 74, via the channel 83 and the line 84 to the cylinder 21. The cylinder 21 now works as a double-acting cylinder.

Es ist auch möglich, die Funktion des Umschaltventils 23 statt mit Hilfe eines Stössels durch Verschieben einer Schiebehülse 34, 81 zu steuern.It is also possible to control the function of the changeover valve 23 by moving a sliding sleeve 34, 81 instead of using a plunger.

Claims

1. Control device for a hydraulic system with a multi-way valve (14) to the consumer connections of which fluid couplings (18, 19) are connected, via which a pressure medium can be passed to single-acting or double acting consumers (21), characterized in that to one of the consumer connections (e) is connected a change-over valve (23), which can be switched by a means (31) operated by the coupling state of a fluid coupling (18) from a through-flow position (I) connecting the consumer connection (e) concerned to a return connection (24) against a spring force (29) into a blocking position (II), in that a second multi-way valve (27) is connected into a neutral bypass line (12, 26) of the hydraulic system in series with the multi-way valve (14), and in that the return connection (24) is connected via a non-return valve (25) to the neutral bypass line (12, 26) between the two multi-way valves (14, 27).

2. Control device according to Claim 1, characterized in that the change-over valve (23) has an approximately cup-shaped slide (69) with a passage (73, 74) in its bottom (72) and is arranged in a female piece (64) of the fluid coupling (18), and in that the slide (69) is in effective connection with an outlet opening (68) created on the female piece (64) and, in the coupled state, the pressure medium flows from an inlet opening (66) through the passage (73, 74).

3. Control device according to Claim 2, characterized in that a push rod (75) is arranged at the bottom (72) of the slide (69) and can be operated by a male piece (77) of the fluid coupling (18).

4. Control device according to Claim 1, characterized in that the change-over valve (23) is controlled by displacement of a sliding sleeve (34, 81).