EP0141301A1

EP0141301A1 - Hydraulischer Kreislauf für einen eine Last bewegenden Motor

Info

Publication number: EP0141301A1
Application number: EP84112058A
Authority: EP
Inventors: Gary Thompson Barker; James Anton Miller
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1983-10-26
Filing date: 1984-10-09
Publication date: 1985-05-15
Also published as: ZA848299B; AU565152B2; IE55694B1; DK512884D0; JPS6098203A; EP0141301B1; IE842750L; CA1227725A; DE3464646D1; ES537050A0; US4610193A; BR8405420A; AU3191184A; DK512884A; ES8601411A1; ATE28233T1

Abstract

Der hydraulische Kreislauf dient zum wechselseitigen Beaufschlagen eines eine Last (22) bewegenden Motors und soll bei auftretendem Leitungsbruch sofort zum Stillstand kommen oder sich in einer kontrollierten Weise ohne Einwirkung von außen bewegen. Hierzu weist der Kreislauf (10, 11) ferner eine Pumpe (24) für unter Druck stehende Flüssigkeit, ein Steuerventil (28) und zwei Leitungen (30, 32) auf, die das Steuerventil (28) mit dem als doppelseitig beaufschlagbaren Zylinder (12) ausgebildeten Motor verbinden, je nach Stellung des Steuerventils (28) als Zu- oder Rücklaufleitung dienen und je ein pilotgesteuertes Ventil (34, 48) aufweisen, die über einen gemeinsamen Flüssigkeitsdruck aus ihrer geschlossenen Stellung in ihre offene Stellung verstellbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Kreislauf für einen eine Last bewegenden Motor mit einer Pumpe für unter Druck stehende Flüssigkeit, einem Steuerventil und zwei Leitungen, die das Steuerventil mit dem Motor verbinden, je nach Stellung des Steuerventils als Zu- oder Rücklaufleitung dienen und je ein pilotgesteuertes Ventil aufweisen, die aus einer geschlossenen Stellung in eine offene Stellung über den Druck im Kreislauf verstellbar sind.
Bei diesem hydraulischen Kreislauf (DE-A-2 118 936) dient der Motor zum Verschwenken von Kränen oder Baggern. Der Motor ist in seiner Drehrichtung umsteuerbar und mit einer Bremsvorrichtung ausgestattet, über die die Ventile hydraulisch aus ihrer offenen Position in ihre geschlossene Position verstellt werden können, wodurch dann die jeweils als Rücklaufleitung geltende Leitung unterbrochen wird. Sollte in diesem hydraulischen Kreislauf ein Leitungsbruch auftreten, so kann der Motor nur durch die Betätigung der Bremsvorrichtung zum Stillstand gebracht werden, sofern diese noch funktionsfähig ist.
Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe wird darin gesehen, daß bei einem im Kreislauf auftretenden Leitungsbruch der Motor, der vorzugsweise zum Heben und Senken von Lasten eingesetzt werden soll, sofort zum Stillstand kommt oder sich in einer kontrollierten Weise ohne Einwirkung von außen bewegt,
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß der Motor als hydraulischer Zylinder mit einem den Zylinder in ein zylinderseitiges und ein kolbenseitiges Ende aufteilenden Kolben zum Heben und Senken einer Last ausgebildet ist und daß die Ventile über einen gemeinsamen Flüssigkeitsdruck aus ihrer geschlossenen Stellung in ihre offene Stellung verstellbar sind. Hierbei ist es bereits bekannt (US-A-4 085 855) zum Schwenken einer Last zwei doppelseitig beaufschlagbare hydraulische Zylinder vorzusehen, in deren hydraulischen Kreislauf ebenfalls pilotgesteuerte Ventile vorgesehen sind. Hierbei sind die pilotgesteuerten Ventile unterschiedlich ausgebildet und nur eins ist bei einer Reduktion des Kreislaufs auf einen einzigen Zylinder zwischen einer geschlossenen und einer offenen Stellung verschiebbar. Zum Verschieben dienen zwei unterschiedliche Pilotdrücke an einer Seite, damit die Druckbeaufschlagung des hydraulischen Zylinders auch umgekehrt werden kann. Insoweit handelt es sich um einen aufwendigen Kreislauf. Demgegenüber liegt bei dem Kreislauf nach der Erfindung an beiden Ventilen derselbe Pilotdruck an, so daß bei einem Druckabfall beide Ventile sofort in ihre Schließstellung gehen können. Dies ist besonders von Vorteil, wenn der Zylinder zum Absenken einer Last eingesetzt wird, weil bei sich in Schließstellung befindlichen Ventilen weder Flüssigkeit zugeführt noch abgeführt werden kann, so daß ein unkontrolliertes Absenken der Last vermieden ist.
Das unkontrollierte Absenken wird nach der Erfindung zusätzlich dadurch vermieden, daß eins der Ventile zeitlich vor dem anderen öffnet, wobei das zuerst öffnende vorzugsweise das beim Absenken der Last in der Rücklaufleitung vorgesehene ist, da dann bereits eine Entlastung des betreffenden Endes des Zylinders eintritt.
Dadurch, daß das Steuerventil als Ventil mit Einlaßzumessung ausgebildet ist und den Rücklauf freigibt bevor der Zulauf öffnet, wird erreicht, daß eine Verbindung einer Leitung, d.h. der dann als Rücklaufleitung wirkenden Leitung mit einem Sammelbehälter besteht, bevor sich ein Ventil über den gemeinsamen Druck aus seiner geschlossenen Stellung in seine offene verstellen kann. Sobald sich aber dann das in der Rücklaufleitung zum Absenken der Last vorgesehene Ventil in Richtung auf seine offene Stellung verschiebt, besteht bereits eine Verbindung des entsprechenden Zylinderendes mit dem Sammelbehälter, so daß in dieser Verbindung ein relativ geringer Druck herrscht, der in diesem Bereich zusätzlich einem Leitungsbruch vorbeugt.
Vorteilhaft kann bei einem hydraulischen Kreislauf, bei dem den Pilotdrücken ein gemeinsamer Flüssigkeitsdruck entgegenwirkt, dieser Flüssigkeitsdruck dem hydraulischen Kreislauf selbst entnommen werden, so daß ein zusätzlicher Kreislauf, wie er beim gattungsmäßig berücksichtigten Stand der Technik vorhanden ist, nicht erforderlich wird. Durch die Maßnahme können die Ventile in einer proportionalen Weise öffnen und schließen, wobei der gemeinsame Pilotdruck höher als der gemeinsame Flüssigkeitsdruck ist.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal werden der gemeinsame Pilotdruck von einer Leitung stromaufwärts des zugehörigen Ventils und der gemeinsame Flüssigkeitsdruck von der anderen Leitung stromabwärts des zugehörigen Ventils abgezweigt. Hierbei wird der Pilotdruck zweckmäßigerweise von der beim Absenken der Last als Zuführleitung dienenden Leitung und der gemeinsame Flüssigkeitsdruck von der dann als Rücklaufleitung dienenden abgezweigt. In letzterer herrscht infolge der Verbindung mit dem Sammelbehälter ein geringerer Druck als in der Zuführleitung, so daß die beiden gemeinsamen Drücke unterschiedlich sind. Dabei dient das in der Zulaufleitung eingebrachte Ventil im wesentlichen dem Aufbau der Pilotdrücke, so daß sich die Ventile letzlich in proportionaler Weise öffnen und schließen.
Beim Absenken der Last kann unter Umständen die Neigung zur Kavitation bestehen, weshalb nach der Erfindung weiter vorgeschlagen wird, daß stromabwärts des zuerst öffnenden Ventils an die zugehörige Leitung eine Antikavitationsleitung angeschlossen ist, die mit dem zylinderseitigen Ende des Zylinders,in das die andere Leitung mündet, verbunden ist und ein Rückschlagventil aufweist. Somit kann genügend Flüssigkeit nachgesaugt werden, um eine Kavitation zu vermeiden, wobei das Rückschlagventil in der Kavitationsleitung natürlich so vorgesehen sein soll, daß es einen Zulauf nur zu dem zur Kavitation neigenden Ende des Zylinders zuläßt.
Für den erfindungsgemäßen Kreislauf, bei dem beide Ventile durch je eine Bypassleitung mit je einem Rückschlagventil überbrückt werden, wird ferner vorgeschlagen, daß die Rückschlagventile derart angeordnet sind, daß sie beim Anheben der Last einen Zulauf zu dem entsprechenden Ende des Zylinders und einen Rückfluß aus dem anderen Ende des Zylinders gestatten. Diese Anordnung bewirkt darüberhinaus, daß bei Bruch ein Rückschlagventil als Sperre für aus einem Zylinderende austretende Flüssigkeit dient. Im Ganzen stellt diese Anordnung sicher, daß eine umgekehrte Beaufschlagung der Zylinderenden möglich ist, wenn die Flüssigkeit nicht über die Ventile geleitet wird, diese sich also wegen fehlenden Pilotdrucks in ihren geschlossenen Stellungen befinden.
Damit sich bei sich in Neutralstellung befindlichem Steuerventil der Pilotdruckzum zylinderseitigen Ende hin abbauen kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine Bypassdrosselleitung mit einer Drossel das Ventil überbrückt, das in der Leitung vorgesehen ist, von der die Pilotdrücke abgezweigt werden.
Zweckmäßig kann zwischen dem Anschluß der Kavitationsleitung an die Leitung mit dem zuerst öffnenden Ventil und dem Steuerventil ein den Flüssigkeitsfluß zum Steuerventil zulassendes Rückschlagventil in besagter Leitung vorgesehen sein.
Schließlich kann nach der Erfindung dem zuerst öffnenden Ventil eine Uberdruckleitung mit einem Überdruckventil zugeordnet sein, die anderenends mit dem Sammelbehälter verbunden ist. Damit kann bei Druckspitzen aus dem zugehörigen Ende des Zylinders Flüssigkeit aus dem System in den Sammelbehälter abgeführt werden, wobei die Uberdruckleitung direkt in den Sammelbehälter münden kann, oder das zugehörige Ventil nur überbrückt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

_Fig. 1 ein Lastkontrollsystem in schematischer Darstellung;
_Fig. 2 eine weitere Ausführungsform für ein Lastkontrollsystem.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Lastkontrollsystem mit 10 bezeichnet. Es weist einen hydraulischen Zylinder 12 mit einem verschiebbaren Kolben 14 auf, der den Zylinder in ein zylinderseitiges Ende 16 und in ein kolbenseitiges Ende 18 aufteilt. Eine Kolbenstange 20 ist mit dem Kolben 14 verbunden und aus dem Zylinder hinausgeführt, um eine Last 22 zu bewegen.
Das Lastkontrollsystem 10 ist ferner mit einer Pumpe 24 ausgerüstet, die mit einem Sammelbehälter 26 verbunden ist und unter Druck stehende Flüssigkeit zu einem Ende des hydraulischen Zylinders 12 fördert. Ein von Hand betätigbares Steuerventil 28 ist stromabwärts der Pumpe 24 vorgesehen und über Leitungen 30 und 32 mit dem zylinderseitigen und kolbenseitigen Ende 16 und 18 des hydraulischen Zylinders 12 verbunden. über das Steuerventil 28, das vorzugsweise als Vierwege-Dreistellungsventil mit Einlaßzumessung ausgebildet ist, kann Flüssigkeit jeweils einem Ende des Zylinders zugeführt werden, wobei dann das andere Ende des Zylinders mit dem Sammelbehälter 26 verbunden ist, um einen Rücklauf der Flüssigkeit zu gestatten. Zwischen das Steuerventil 28 und das zylinderseitige Ende 16 des Zylinders 12 ist ein Sequenzventil 34 geschaltet, das normalerweise über eine Feder 36 in einer geschlossenen Stellung gehalten wird, in der der Durchfluß der Flüssigkeit durch das Sequenzventil unterbrochen ist.
Eine Bypassleitung 38 überbrückt das Sequenzventil 34 und ist mit einem Rückschlagventil 40 ausgerüstet, das so angeordnet ist, daß der Flüssigkeitsdurchfluß zum zylinderseitigen Ende 16 des hydraulischen Zylinders 12 möglich ist, ein Flüssigkeitsfluß in umgekehrter Richtung dagegen unterbunden ist. Von der Leitung 30 zweigt eine Pilotleitung 42 ab, die derart an das Sequenzventil 34 angeschlossen ist, daß der Bereich des Sequenzventils 34, der der Feder 36 gegenüberliegt, mit unter Druck stehender Flüssigkeit beaufschlagt werden kann. Sobald der Druck in der Pilotleitung 42 die Kraft der Feder 36 überwindet, wird sich das Sequenzventil 34 in seine offene Stellung bewegen, in der eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Steuerventil 28 und dem zylinderseitigen Ende 16 des hydraulischen Zylinders 12 besteht. Der Betrag, um den das Sequenzventil 34 öffnet, und der Druck in der Leitung 30, der Bypassleitung 38 und der Pilotleitung 42 hängen von dem Flüssigkeitsfluß ab, der von dem Steuerventil 28 zu dem zylinderseitigen Ende 16 des Hydraulikzylinders 12 gerichtet ist. Eine Bypassdrosselleitung 44 ist zu der Bypassleitung 38 parallel geschaltet und überbrückt das Sequenzventil 34. Sie ist mit einer Blende 46 versehen, deren Funktion noch erläutert wird.
Das Lastkontrollsystem 10 ist ferner noch mit einem die Last haltenden Ventil 48 ausgerüstet, das in der Leitung 32 vorgesehen ist. Auch dieses Ventil 48 wird über eine Feder 50 in Richtung auf seine geschlossene Stellung gedrückt, in der normalerweise ein Flüssigkeitsfluß aus dem kolbenseitigen Ende 18 des hydraulischen Zylinders 12 unterbunden ist. Über den Druck in einer Pilotleitung 52 kann das Ventil 48 in seine offene Stellung gegen die Kraft der Feder 50 verstellt werden. Die Pilotleitung 52 verbindet das Ventil 48 mit der Leitung 30 an einer Stelle, die stromaufwärts des Sequenzventils 34 liegt. Sobald der Druck in der Pilotleitung 52 ansteigt und die Kraft der Feder 50 überwindet, wird sich das Ventil 48 in seine offene Stellung verschieben, in der ein Flüssigkeitsfluß aus dem kolbenseitigen Ende 18 des hydraulischen Zylinders 12 über das Steuerventil 28 zum Sammelbehälter 26 möglich ist. Stromabwärts des Ventils 48 ist in der Leitung 32 ein zweites Rückschlagventil 54 vorgesehen, das einen Flüssigkeitsfluß von dem Ventil 48 zu dem Steuerventil 28 zuläßt, jedoch einen Flüssigkeitsfluß in umgekehrter Richtung verhindert. Um jedoch auch einen Flüssigkeitsfluß von dem Steuerventil 28 zu dem kolbenseitigen Ende 18 des Zylinders 12 zu ermöglichen, ist noch eine Bypassleitung 56 vorgesehen, die das Ventil 48 und das zweite Rückschlagventil 54 überbrückt und ein drittes Rückschlagventil 58 aufweist, das so angeordnet ist, daß es den Flüssigkeitsfluß aus dem kolbenseitigen Ende 18 zum Steuerventil 28 an dem Ventil 48 vorbei verhindert.
Eine Antikavitationsleitung 60 ist ebenfalls vorgesehen und zwischen dem zweiten Rückschlagventil 54 und dem Ventil 48 einenends an die Leitung 32 und anderenends zwischen dem Sequenzventil 34 und dem Zylinder 12 an die Leitung 30 angeschlossen. Die Antikavitationsleitung 60 ist so ausgelegt, daß durch das Ventil 48 durchtretende Flüssigkeit zu dem zylinderseitigen Ende 16 des hydraulischen Zylinders 12 gelangen kann, so daß keine Kavitation auftreten kann. Die Antikavitationsleitung 60 ist mit einem vierten Rückschlagventil 62 versehen, das einen Flüssigkeitsfluß aus dem Bereich stromabwärts des Sequenzventils 34 zu dem Bereich stromabwärts des Ventils 48 verhindert.
Es wird darauf hingeweisen, daß die Begriffe "stromaufwärts" und "stromabwärts" sich auf den Flüssigkeitsfluß von dem Steuerventil 28 zu dem zylinderseitigen Ende 16 des Zylinders 12 und auf den Flüssigkeitsfluß aus dem kolbenseitigen Ende 18 zum Sammelbehälter 26 beziehen. Da aber je nach Stellung des Steuerventils 28 unter Druck stehende Flüssigkeit zu jedem Ende des hydraulischen Zylinders 12 geleitet werden kann, sind die Ausdrücke stromaufwärts und stromabwärts entsprechend auszutauschen, wenn unter Druck stehende Flüssigkeit zu dem kolbenseitigen Ende 18 des Zylinders 12 geleitet wird.
Eingangs wurde bereits erwähnt, daß das Steuerventil 28 vorzugsweise eine Einlaßzumessung aufweist. Hiermit soll zum Ausdruck gebracht werden, daß die Leitung 32 bereits zum Sammelbehälter 26 hin offen ist, bevor ein Druckkanal im Steuerventil 28 öffnet, um ein Flüssigkeitsfluß in die Leitung 30 zu gestatten. Dadurch wird der Druck in der Leitung 32 erheblich niedriger sein als der Druck in der Leitung 30, wenn das zylinderseitige Ende 16 des Zylinders 12 mit unter Druck stehender Flüssigkeit beaufschlagt und die Last 22 gemäß der Anordnung nach Fig. 1 abgesenkt wird. Da unter diesen Verhältnissen der Druck in der Leitung 32 immer gering ist, wird sich der Druck stromabwärts des Ventils 48 auch nicht erheblich ändern, wenn die Leitung 32 versagen würde. Andererseits würden sich die öffnungszeitpunkte des Sequenzventils 34 und des Ventils 48 in einem solchen Fall auch nicht erheblich ändern. Da der Betrag, um den sich die Kolbenstange 20 aus dem Zylinder 12 schiebt, ebenfalls von den öffnungszeitpunkten des Sequenzventils 34 und des Ventils 48 abhängt, würde sich der Verschiebebetrag ebenfalls nicht sonderlich ändern, wenn die Leitung 32 defekt sein sollte.
Das Lastkontrollsystem 10 ist des weiteren noch mit zwei _Sensorleitungen 64 und 66 versehen, die von der Antikavitationsleitung 60 abzweigen und anderenends an das Sequenzventil 34 und an das die Last haltende Ventil 48 angeschlossen sind, und zwar an den Angriffsseiten der Federn 36 und 50, so daß der Druck in den Sensorleitungen 64 und 66 bestrebt ist, das Sequenzventil 34 und das Ventil 48 in Richtung auf ihre geschlossenen Stellungen zu verschieben, wodurch zusätzlich ein gemeinsamer Druck an jedem der beiden Ventile ansteht, so daß beide sich proportional verstellen. Dadurch kann sich der Kolben 14 gradual oder allmählich im Gegensatz zu abrupt bewegen, was als besonders vorteilhaft angesehen wird. Hinzu kommt, daß das Ventil 48 derart ausgelegt ist, daß es sich bei in der Pilotleitung 52 anstehendem Druck zeitlich vor dem Sequenzventil 34 in Richtung auf seine offene Stellung verstellt. Dadurch ist der Ausgang für die sich im kolbenseitigen Ende 18 des Zylinders 12 befindliche Flüssigkeit bereits frei, bevor zusätzliche Flüssigkeit, die unter Druck steht, zu dem zylinderseitigen Ende 16 des Zylinders 12 gelangt. Auch dies trägt dazu bei, daß der Kolben 14 sich allmählich bewegt und verhindert, daß sich im zylinderseitigen Ende 16 des Zylinders 12 ein zusätzlicher Druck aufbaut. Dieses Merkmal erlaubt es auch der Last 22 etwas zu springen, ohne daß der Druck in der Leitung 30 und den _Pilotleitungen 42 und 52 dadurch beeinträchtigt würde. Gleichermaßen bleibt die Offenstellung des Ventils 48 bei einem etwaigen Springen der Last unbeeinträchtigt, was zu einer gleichförmigen Arbeitsweise führt.
Das Sequenzventil 34 und das die Last haltende Ventil 48 arbeiten proportional, dadurch daß beide über einen gemeinsamen Flüssigkeitsdruck in ihre offene Position verstellt werden, und zwar gegen die Wirkung der Federn 36 und 50 und einem weiteren gemeinsamen Druck, der von dem vorgenannten abweicht. Dieser zweite gemeinsame Druck ist also bestrebt, das Sequenzventil 34 und das Ventil 48 in Richtung auf deren geschlossene Stellungen zu verstellen. Das Sequenzventil 34 ist dabei derart ausgebildet bzw. eingestellt, daß mit Bezug auf das die Last haltende Ventil 48 bei keiner Betriebsgeschwindigkeit die durch das Sequenzventil 34 strömende Flüssigkeit ausreicht, um das Volumen in dem zylinderseitigen Ende 16 des Zylinders 12 aufzufüllen, das bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 14 infolge der aus dem kolbenseitigen Ende 18 und durch das Ventil 48 abströmenden Flüssigkeit entsteht. Dadurch wird in dem zylinderseitigen Ende 16 stets ein Druck herrschen, der geringer ist als der Druck in der Leitung 30. Die Proportionalität der Ventile 34 und 48 trägt dazu bei, daß beide in einer gleichförmigen und kontrollierten Weise öffnen.
Eine Uberdruckleitung 68 kann ebenfalls im System vorgesehen werden, und zwar derart, daß sie das die Last haltende Ventil 48 überbrückt. In dieser überdruckleitung 68 ist dann ein Überdruckventil 70 anzuordnen, das normalerweise über eine Feder in seiner geschlossenen Stellung gehalten wird und so eingestellt ist, daß es bei einem vorherbestimmten Druck öffnet, damit unter Druck stehende Flüssigkeit aus dem kolbenseitigen Ende 18 abströmen kann, wenn der Druck stromaufwärts des Ventils 48 den vorherbestimmten Druck übersteigen sollte. Dieses Ventil muß nicht notwendigerweise wieder an die Leitung 32 angeschlossen sein. Es kann auch, wie Fig. 2 zeigt, über eine Leitung 69 von der Leitung 32 abzweigen und mit dem Sammelbehälter 26 verbunden sein. Bei der Ausführung nach Fig. 1 wird die Flüssigkeit, wenn der Druck in dem kolbenseitigen Ende 18 des hydraulischen Zylinders groß genug ist, damit das Überdruckventil 70 öffnet, durch das Überdruckventil 70, die Uberdruckleitung 68 und die Antikavitationsleitung 60 zu dem zylinderseitigen Ende 16 des Zylinders 12 gelangen.
Das in Fig. 2 dargestellte Lastkontrollsystem ist mit 11 bezeichnet. Es unterscheidet sich von dem System in _Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß die Last 22 aufwärts bewegt wird, wenn das zylinderseitige Ende 16 des hydraulischen Zylinders 12 mit Flüssigkeit gefüllt wird, und dadurch, daß das Überdruckventil 70 mit dem Sammelbehälter 26 über die Leitung 69 verbunden ist, die von der Leitung 32 abzweigt. Dies ist in diesem Fall deshalb von Bedeutung, da im kolbenseitigen Ende 18 bei dieser Konstellation das größere Flüssigkeitsvolumen, das von dem zylinderseitigen Ende 16 abgegeben wird, nicht aufgenommen werden kann. Durch diese Anordnung kann Flüssigkeit, bevor der Druck über einen vorherbestimmten Wert ansteigt, aus dem System abströmen, so daß keine Schäden im System entstehen.
Zur Wirkungsweise ist folgendes anhand der Anordnung nach Fig. 1 auszuführen, wenn sich das Steuerventil 28 in seiner Neutralstellung und der Kolben 14 etwa in der Mitte des hydraulischen Zylinders 12 befinden. Um nun die Last 22 absenken zu können, muß die Bedienungsperson zunächst das Steuerventil 28 in seine untere Position verstellen, und zwar proportional zu der gewünschten Senkgeschwindigkeit, damit die Flüssigkeit durch die Leitung 30 von der Pumpe 24 zu dem Sequenzventil 34 gelangen kann. Eingangs wurde bereits ausgeführt, daß das Steuerventil 28 mit einer Einlaßzumessung versehen ist, so daß sein Rücklaufkanal bereits eine Verbindung zwischen der Leitung 32 und dem Sammelbehälter 26 herstellt, bevor die Pumpe 24 mit der Leitung 30 verbunden ist. Da aber zu diesem Zeitpunkt das Ventil 48 noch geschlossen ist, wird sich die Last 22 nicht abwärts bewegen.
Wenn sich der Druck in der Leitung 30 erhöht, so wird dies an dem Sequenzventil 34 über die Pilotleitung 42, an der Blende 46 über die Bypassdrosselleitung 44 und an dem die Last haltenden Ventil 48 über die Pilotleitung 52 wahrgenommen. Eine geringe Flüssigkeitsmenge wird dann bereits durch die Blende 46 gelangen und, wenn die Bedienungsperson das Steuerventil 28 weiter im öffnenden Sinne verstellt, wird der Druck in den Pilotleitungen 42 und 52 derart ansteigen, daß auch die Ventile 34 und 48 in ihre Offenstellungen verschoben werden. Dabei ist aber das System derart ausgelegt, daß zunächst das die Last haltende Ventil 48 sich beginnt, in eine Offenstellung zu verschieben, bevor dies das Sequenzventil 34 tut. Damit kann die von der Last 22 druckbeaufschlagte Flüssigkeit bereits aus dem kolbenseitigen Ende 18 des Zylinders 12 über die Leitung 32, das Ventil 48 und das Steuerventil 28 in den Sammelbehälter 26 gelangen. Gleichzeitig wird Flüssigkeit über die Antikavitationsleitung 60 in das zylinderseitige Ende 16 eintreten, so daß die Last 22 bereits anfängt, sich langsam zu bewegen. Zeitlich mehr oder weniger unmittelbar danach, wird sich auch das Sequenzventil 34 öffnen, und Druckflüssigkeit kann über das Sequenzventil 34 durch die Leitung 30 zu dem zylinderseitigen Ende 16 des hydraulischen Zylinders gelangen. Damit erfolgt eine kontrollierte Abwärtsbewegung der Last 22. Da die Sensorleitungen 64 und 66 von der Antikavitationsleitung bzw. von der Leitung 32 abzweigen, wird auch an den den Pilotleitungen 42 und 52 abgelegenen Seiten der Ventile 34 und 48 ein Druck anstehen, der für beide Ventile gemeinsam ist und die Kraft der Federn 36 und 50 unterstützt. Dieser Druck ist niedriger als der Druck in den Pilotleitungen 42 und 52, kann in einem Bereich von 10 bis 100 psi liegen und ist bestrebt, die Ventile 34 und 48 in Richtung auf ihre geschlossene.n Stellungen zu verschieben. Auf diese Weise können sich die Ventile 34 und 48 proportional verstellen, wobei, wenn das Ventil 48 sich um einen festen Betrag in Richtung seiner Schließstellung verstellt,, sich das Ventil 34 um einen bestimmten Betrag verstellt, der aber nicht unbedingt dem festen Betrag entsprechen muß. Das Verhältnis der Verstellung ist aber im wesentlichen linear. Unter bestimmten Einsatzverhält-nissen kann das bereits erwähnte Springen auftreten, das heißt beim-Absenken der Last treten statt der von der Bedienungsperson gewünschten Senkgeschwindigkeit verschiedene Geschwindigkeiten auf. Wäre nun das Sequenzventil 34 nicht vorgesehen, dann würde ein Springen der Last 22 einen oszillierenden Druck in dem zylinderseitigen Ende 16 des Zylinders 12 hervorrufen, wodurch das Ventil 48 öffnen und schließen würde, wodurch das Springen vergrößert würde. Die Federn 36 und 50 sind so gewählt, daß das Ventil 48 die Flüssigkeit aus dem kolbenseitigen Ende 18 zumißt, das heißt es kann sich in einem öffnenden und schließenden Sinne stets bewegen. Dies wird natürlich mitbeeinflußt von von den an beiden Ventilen an deren Seiten anstehenden Drücken. Sollte nun die Last mit einer gewünschten Geschwindigkeit absinken, so kann die Bedienungsperson kontrollierend eingreifen durch Betätigung des Steuerventils 28. Je nachdem, um welchen Betrag das Steuerventil 28 verstellt ist, wird sich auch der Druck in der Leitung 30 ändern und, da das Sequenzventil 34 mit dazu dient, einen Druck vor dem Sequenzventil, d.h. stromaufwärts von ihm aufzubauen, wird dieser Druck zum Verstellen des Ventils 48 herangezogen. Dadurch entsteht eine kontrollierte Absenkgeschwindigkeit. Andererseits sind die Ventile 34 und 48 derart ausgelegt, daß das die Last haltende Ventil 48 eine größere Flüssigkeitsmenge aus dem kolbenseitigen Ende 18 des Zylinders 12 abströmen läßt, als dem zylinderseitigen Ende 16 zugeführt wird. Dies kann natürlich zu einer Kavitation am zylinderseitigen Ende 16 führen, was aber durch die Antikavitationsleitung 60 und dem darin vorgesehenen vierten Rückschlagventil 62 wieder ausgeglichen werden kann, da somit aus der Leitung über die Antikavitationsleitung 60 in das zylinderseitige Ende 16 Flüssigkeit gesaugt wird. Damit ist sichergestellt, daß keine Kavitation auftritt. Jede leichte Fluktuation in dem zylinderseitigen Ende 16 wird auch von den Sensorleitungen 64 und 66 und den _Pilotlei- tungen 42 und 52 wahrgenommen. Hierdurch ergeben sich gleiche Druckänderungen an den Ventilen 34 und 48, so daß beide Ventile bei dynamischen Lastbedingungen in ihren Funktionen nicht beeinträchtigt werden.
Der Druck in den Pilotleitungen 42 und 52 hängt auch von dem Druck stromabwärts des Ventils 48 dann ab, wenn sich das Ventil 34 in einer Zumeßstellung befindet also weder geschlossen noch ganz offen ist. In dieser Stellung wird der Druck in den Pilotleitungen 42 und 52 durch den Druck in den Sensorleitungen, den Kräften der Federn 36 und 50 und der Durchflußrate durch das Sequenzventil 34 bestimmt.
Nachdem die Last 22 um einen gewünschten Betrag abgesenkt wurde, wird das Steuerventil 28 wieder in seine Neutralstellung zurückgeführt. Damit kann keine weitere Flüssigkeit mehr in die Leitung 30 gelangen und der Druck in der Leitung 30 wird sich über die Blende 46 abbauen, so daß beide Ventile 34 und 48 wieder in ihre geschlossenen Stellungen zurückgeführt werden unter dem Einfluß der Kräfte der Federn 36 und 50 und dem gemeinsamen Druck in den Sensorleitungen 64 und 66. Flüssigkeit wird über die Blende 46 noch in das zylinderseitige Ende 16 gelangen. Der Druck stromaufwärts des Sequenzventils 34 wird auf einen Betrag absinken, der nicht mehr ausreicht, um die Ventile 34 und 48 in ihren offenen Positionen zu halten oder zu verstellen.
Zum Anheben der Last 22 wird das Steuerventil nach oben in eine Stellung verbracht, in der unter Druck stehende Flüssigkeit von der Pumpe 24 durch die Leitung 32 und die Bypassleitung 56 zu dem kolbenseitigen Ende 18 des Zylinders 12 geleitet wird. Die sich im zylinderseitigen Ende 16 des Zylinders 12 befindliche Flüssigkeit wird dann durch die Bypassleitung 38, das Rückschlagventil 40 und die Leitung 30 zum Sammelbehälter gelangen. Ein geringer Betrag wird durch die Bypassdrosselleitung 44 mit der Blende 46 abströmen. Die Antikavitationsleitung ist dann infolge des Rückschlagventils 62 gesperrt und die Ventile 34 und 48 verbleiben in ihren geschlossenen Stellungen. Je nachdem, wie das überdruckventil 70 eingestellt ist, kann es öffnen, wodurch in den Sensorleitungen 64 und 66 ein zusätzlicher Druck aufgebaut wird, der die Ventile 34 und 48 in den geschlossenen Positionen hält.
Die Wirkungsweise des Systems nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen der vorbeschriebenen Funktion mit der Ausnahme, daß die Last 22 angehoben wird, wenn das zylinderseitige Ende 16 des Zylinders 12 mit Flüssigkeit gefüllt wird. Entsprechend wird die Last 22 abgesenkt, wenn das kolbenseitige Ende 18 mit der Pumpe 24 verbunden:wird.
Diese vorstehend erläuterten Lastkontrollsysteme, tragen auch dafür Sorge, daß bei einem Leitungsbruch und gegegebenenfalls anderen Störungen, die Last 22 nicht plötzlich absackt, sondern in ihrer jeweiligen Lage blockiert wird oder sich nur in einer kontrollierten Weise absenkt. Für die nachfolgenden Erörterungen wird unterstellt, daß bei dem tatsächlichen Einsatz, die verschiedenen Ventile in möglichst einer Baueinheit zusammengefaßt sind und sich diese Baueinheit an dem hydraulischen Zylinder 12 befindet. Dies gilt vor allen Dingen für das die Last haltende Ventil 48, das an dem Zylinder 12 angeordnet werden soll. Gleichermaßen kann das Sequenzventil an dem Zylinder 12, ebenso wie das Überdruckventil 70 vorgesehen sein, so daß nur das Steuerventil 28 über Leitungen mit der Zylinderventileinheit zu verbinden ist.
Geht man nun davon aus, daß ein Bruch in der von der Pumpe kommenden Druckflüssigkeit führenden Leitung 30 stromaufwärts des Ventils 34 auftreten sollte, so wird der Druck in der Leitung 30 auf Null absinken, ebenso wie der Druck in den Pilotleitungen 42 und 52, wodurch sich die Ventile 34 und 48 in ihre geschlossenen Stellungen verschieben und die Last 22 in ihrer jeweiligen Stellung gehalten wird. Unterstellt man ferner, daß das Ventil 34 nicht unmittelbar an dem Zylinder 12 angebaut wäre, und ein Bruch würde in der Leitung 30 stromabwärts des Ventils 34 bei mit Flüssigkeit beaufschlagtem zylinderseitigem Ende 16 des Zylinders nach Fig. 1 auftreten, so würde sich die Last 22 nur in einer kontrollierten Weise abwärts bewegen, solange das Ventil 48 nicht schließt. Gleiches würde unter den vorgenannten Bedingungen zutreffen, wenn ein Bruch in der Leitung 32 stromabwärts des Ventils 48 auftreten würde. Entsprechendes gilt, wenn ein Bruch in dem System auftreten sollte und die Leitung 32 mit der Pumpe verbunden ist, allerdings mit der Ausnahme, daß bei einem Bruch der Leitung 32 die Last weiter angehoben würde und ansonsten die Last 22 in der jeweiligen Stellung gehalten wird.
Bei sich in Neutralstellung befindlichem Steuerventil 28 hat ein Leitungsbruch keine Folgen.

Claims

1. Hydraulischer Kreislauf für einen eine Last (22) bewegenden Motor mit einer Pumpe (24) für unter Druck stehende Flüssigkeit, einem Steuerventil (28) und zwei Leitungen (30, 32), die das Steuerventil mit dem Motor verbinden, je nach Stellung des Steuerventils als Zu-oder Rücklaufleitung dienen und je ein pilotgesteuertes Ventil (34 und 48) aufweisen, die aus einer geschlossenen Stellung in eine offene Stellung über den Druck im Kreislauf verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor als hydraulischer Zylinder (12) mit einem den Zylinder in ein zylinderseitiges und ein kolbenseitiges Ende (16, 18) aufteilenden Kolben (14) zum Heben und Senken einer Last (22) ausgebildet ist und daß die Ventile (34, 48) über einen gemeinsamen Flüssigkeitsdruck aus ihrer geschlossenen Stellung in ihre offene Stellung verstellbar sind.

2. Hydraulischer Kreislauf nach Anspruch 1, wobei dem Pilotdruck eines jeden Ventils (34 und 48) eine Kraft entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Ventile (48) zeitlich vor dem anderen öffnet.

3. Hydraulischer Kreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (28) als Ventil mit Einlaßzumessung ausgebildet ist und den Rücklauf freigibt, bevor der Zulauf öffnet.

4, Hydraulischer Kreislauf nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, wobei den Pilotdrücken ein gemeinsamer Flüssigkeitsdruck entgegenwirken kann, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame dem Pilotdruck entgegenwirkende Flüssigkeitsdruck ständig vorhanden und dem hydraulischen Kreislauf entnommen ist.

5. Hydraulischer Kreislauf nach Anspruch 4, wobei jedem Ventil (34, 48) eine Feder (36, 50) zugeordnet ist, die dem jeweiligen Pilotdruck entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Pilotdruck höher als der gemeinsame Flüssigkeitsdruck ist.

6. Hydraulischer Kreislauf nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Pilotdruck von einer Leitung (30) stromaufwärts des zugehörigen Ventils (34) und der gemeinsame Flüssigkeitsdruck von der anderen Leitung (32) stromabwärts des zugehörigen Ventils (48) abgezweigt sind.

7. Hydraulicher Kreislauf nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts des zuerst öffnenden Ventils (48) an die zugehörige Leitung (32) eine Antikavitationsleitung (60) angeschlossen ist, die mit dem zylinderseitigen Ende (16) des Zylinders (12), in das die andere Leitung (30) mündet, verbunden ist und ein Rückschlagventil (62) aufweist.

8. Hydraulischer Kreislauf nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, wobei beide Ventile (34, 48) durch je eine Bypassleitung (38, 56) mit je einem Rückschlagventil (40, 58) überbrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (40, 58) derart angeordnet sind, daß sie beim Anheben der Last (22) einen Zulauf zu dem entsprechenden Ende (18 bzw. 16) des Zylinders (12) und einen Rückfluß aus dem anderen Ende (16 bzw. 18) des Zylinders gestatten.

9. Hydraulischer Kreislauf nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bypassdrosselleitung (44) mit einer Drossel (46) das Ventil (34) überbrückt, das in der Leitung (30) vorgesehen ist, von der die Pilotdrücke abgezweigt werden.

10. Hydraulischer Kreislauf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschluß der Kavitationsleitung (60) an die Leitung (32) mit dem zuerst öffnenden Ventil (48) und dem Steuerventil (28) ein den Flüssigkeitsfluß zum Steuerventil (28) zulassendes Rückschlagventil (54) in besagter Leitung (32) vorgesehen ist.

11. Hydraulischer Kreislauf mit einem Sammelbehälter (26) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichent, daß dem zuerst öffnenden Ventil (48) eine Uberdruckleitung (68 bzw. 69) mit einem Überdruckventil (70) zugeordnet ist, die anderenends mit dem Sammelbehälter (26) verbunden ist.