EP0219052B1

EP0219052B1 - Hydraulic control device

Info

Publication number: EP0219052B1
Application number: EP86113895A
Authority: EP
Inventors: Rudolf Brunner Obering
Original assignee: Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
Current assignee: Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
Priority date: 1985-10-10
Filing date: 1986-10-07
Publication date: 1992-03-18
Anticipated expiration: 2006-10-07
Also published as: DE3684402D1; US4711155A; DE3536219C2; EP0219052A2; ATE73905T1; DE3536219A1; ES2030384T3; EP0219052A3; JPS6298005A; GR3004569T3

Abstract

A hydraulic control device for a hydraulic motor having a working pressure line connecting a source of pressure with the motor and containing a non-return valve from which a bypass line branches off to communicate with the fluid reservoir or tank; a three-way flow controller is connected to the tank and is in communication with a two-way flow controller; characterized in that a single measuring orifice is common to several pressure balances with a single porportional magnet provided in the working pressure line.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a hydraulic control device of the type specified in the preamble of claim 1.

Bei einer in der Praxis offenkundig vorbenutzten Steuervorrichtung dieser Art, z.B. für den Hubzylinder eines Hubstaplers, ist der Dreiwege-Stromregler mit seiner Meßblende in der Arbeitsdruckleitung und in Strömungsrichtung zum Hydromotor vor dem Rückschlagventil angeordnet. Die Bypassleitung umgeht das Rückschlagventil und ist außerdem mit dem Regelauslaß des Dreiwege-Stromreglers verbunden. Der Zweiwege-Stromregler mit seiner Meßblende sitzt in der Bypassleitung. Die Stromregler zeichnen sich dadurch aus, daß sie die Druckmittelmenge direkt abhängig von der Strombeaufschlagung des Proportionalmagneten ihrer Meßblende unabhängig von der Last konstant halten und durch Veränderung der Strombeaufschlagung ihres Proportionalmagneten die Geschwindigkeit des Hydromotors, wiederum unabhängig von der Last, feinfühlig verändern lassen. Solche Stromregler werden beispielsweise in dem Prospekt D 7177 "Stromregelventile", Januar 1985, der Fa. Heilmeier & Weinlein, 8 München 80, gezeigt und beschrieben.Nachteilig ist bei der bekannten Steuervorrichtung ihr aufwendiger Aufbau, bei dem zwei teure Proportionalmagneten mit ihren Meßblenden erforderlich sind,die elektrisch voneinander unabhängig erregbar sein müssen.In a control device of this type which is obviously used in practice, for example for the lifting cylinder of a forklift truck, the three-way flow regulator with its measuring orifice is arranged in the working pressure line and in the direction of flow to the hydraulic motor upstream of the check valve. The bypass line bypasses the check valve and is also connected to the control outlet of the three-way flow regulator. The two-way flow controller with its measuring orifice is located in the bypass line. The current regulators are characterized by the fact that they keep the pressure medium quantity constant depending on the current applied to the proportional magnet of their measuring orifice regardless of the load, and by changing the current applied to their proportional magnet they allow the speed of the hydraulic motor to be changed, again independently of the load. Such current regulators are shown and described, for example, in prospectus D 7177 "Stromregelventile", January 1985, from Heilmeier & Weinlein, 8 Munich 80. A disadvantage of the known control device is its complex structure, in which two expensive proportional magnets with their measuring orifices are required are that must be able to be excited electrically independently of one another.

Mit dem Bestreben, von dem hohen baulichen Aufwand wegzukommen,wurde eine Steuervorrichtung entwickelt, wie sie aus der DE-A- 3233 046, Fig. 1, bekannt ist. Bei dieser Steuervorrichtung ist nur mehr in der Bypassleitung ein Zweiwege-Stromregler mit einer durch einen einzigen Proportionalmagneten betätigten Meßblende vorgesehen. Der Stromregler beeinflußt die von der Druckquelle zum Hydromotor oder vom Hydromotor abfließende Menge dadurch, daß er eine jeweils von der Strombeaufschlagung des Proportionalmagneten abhängige Druckmittelmenge in den Tank abläßt. Daraus resultiert der gravierende Nachteil, daß zwar die durch den Stromregler gehende Druckmittelmenge sich konstant zur Strombeaufschlagung des Proportionalmagneten verhält, daß aber die zum Hydromotor strömende Druckmittelmenge nicht mehr der Strombeaufschlagung des Proportionalmagneten proportional ist. Die Druckquelle ist bei solchen Anwendungsfällen eine nur beim Arbeiten des Hydromotors gegen die Last laufende Pumpe, die von einem Nebenschluß-Elektromotor getrieben wird, bei dem sich mit wachsendem Gegendruck die Fördermenge pro Zeiteinheit ändert. Diese Änderungen vermag der Zweiwege-Stromregler zum Tank hin nicht zu kompensieren, was bedeutet, daß mit zunehmender Last der Hydromotor langsamer arbeitet und mit abnehmender Last schneller wird. Dies ist in der Praxis, bei der es auf eine feinfühlige Geschwindigkeitssteuerung ankommt, unerwünscht. Außerdem tritt biem Anfahren ein unerwünschter Schaltruck auf.With the endeavor to get away from the high structural effort, a control device was developed, as is known from DE-A-3233 046, Fig. 1. In this control device, a two-way current regulator with a measuring orifice actuated by a single proportional magnet is only provided in the bypass line. The current regulator influences the quantity flowing away from the pressure source to the hydraulic motor or from the hydraulic motor in that it discharges a quantity of pressure medium, which is dependent on the current applied to the proportional magnet, into the tank. This results in the serious disadvantage that, although the quantity of pressure medium passing through the current regulator is constantly related to the current applied to the proportional magnet, the quantity of pressure medium flowing to the hydraulic motor is no longer proportional to the current applied to the proportional magnet. In such applications, the pressure source is a pump that only runs against the load when the hydraulic motor is working and is driven by a shunt-electric motor, in which the delivery rate per unit of time changes with increasing back pressure. The two-way flow controller towards the tank cannot compensate for these changes, which means that the hydraulic motor works slower with increasing load and faster with decreasing load. This is undesirable in practice, where sensitive speed control is important. In addition, an undesirable shift jerk occurs when starting.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen verringerten baulichen Aufwand und durch eine lastunabhängige Geschwindigkeitssteuerung des Hydromotors in beiden Richtungen auszeichnet.The invention has for its object to provide a control device of the type mentioned, which is characterized by a reduced structural complexity and by a load-independent speed control of the hydraulic motor in both directions.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.

Bei dieser Ausbildung entfallen ein zweiter Proportionalmagnet und eine zweite Meßblende, weil die einzige Meßblende mit ihrem Proportionalmagneten abhängig von der gewählten Bewegungsrichtung des Hydromotors entweder mit dem Dreiwege- oder mit dem Zweiwegestromregler zusammenarbeitet. Da nur ein einziger Proportionalmagnet angesteuert zu werden braucht, verringert sich der Steuerungsaufwand. Die Steuervorrichtung arbeitet lastunabhängig, weil der Dreiwege-Stromregler beim Arbeiten des Hydromotors gegen die Last unabhängig von dem durch die Last erzeugten Gegendruck die durch den Proportionalmagneten vorbestimmte Druckmittelnmenge zum Hydromotor leitet und dabei die zum Rücklauf abgeführte Druckmittelmenge variiert. Die Veränderungen der Fördermenge der Druckmittelpumpe unter Last werden so vom Dreiwege-Stromregler kompensiert. Die Geschwindigkeit des Hydromotors läßt sich feinfühlig steuern. Das gleiche gilt für das Bewegen des Hydromotors unter der Last, weil der Zweiwege-Stromregler lastunabhängig die jeweils mittels des Proportionalmagneten eingestellte Geschwindigkeit hält, d.h. bei höherer Last weniger Druckmittel in den Rücklauf abfließen läßt als bei kleinerer Last. Auf diese Weise wird mit nur einem Proportionalmagneten das lastabhängige Förderverhalten der Druckmittelpumpe ausgeglichen.In this embodiment, a second proportional magnet and a second measuring orifice are dispensed with because the single measuring orifice works with its proportional magnet, depending on the selected direction of movement of the hydraulic motor, either with the three-way or with the two-way flow controller. Since only a single proportional magnet needs to be controlled, the control effort is reduced. The control device works independently of the load, because the three-way flow controller, when the hydraulic motor works against the load, conducts the pressure medium quantity predetermined by the proportional magnet to the hydraulic motor independently of the back pressure generated by the load and thereby varies the quantity of pressure medium discharged to the return line. The three-way flow controller compensates for changes in the delivery rate of the pressure medium pump under load. The speed of the hydraulic motor can be controlled sensitively. The same applies to moving the hydraulic motor under the load, because the two-way current controller keeps the speed set by the proportional magnet, i.e. independent of the load. at higher loads, less pressure medium can flow into the return than at lower loads. In this way, the load-dependent delivery behavior of the pressure medium pump is compensated with only one proportional magnet.

Die Ausführungsform von Anspruch 2 ist zweckmäßig, weil das ein gesondertes Lasthalteventil einsparende Absperrventil verhindert, daß beim Betätigen des Dreiwege-Stromreglers das Druckmittel über die Regelblende des Zweiwege-Stromreglers abströmt. Die beiden Regelblenden behindern sich gegenseitig trotz der gemeinsamen Meßblende nicht, weil die eine nur arbeitet, wenn der Druck vor der Meßblende höher als dahinter ist, während die andere nur bei umgekehrten Druckverhältnissen arbeitet.The embodiment of claim 2 is expedient because the shut-off valve, which saves a separate load holding valve, prevents the pressure medium from flowing out via the control orifice of the two-way flow regulator when the three-way flow regulator is actuated. The two control orifices do not interfere with each other despite the common orifice because one only works if the pressure in front of the orifice plate is higher than behind it, while the other only works with reverse pressure conditions.

Damit das Arbeiten des Dreiwege-Stromreglers bei geschlossenem Absperrventil nicht beeinträchtigt wird, ist ferner das Merkmal von Anspruch 3 wichtig. Es besteht dann trotz abgesperrter Bypassleitung eine freie Strömungsverbindung vom Dreiwege-Stromregler zum Tank.The feature of claim 3 is also important so that the work of the three-way flow controller is not impaired when the shut-off valve is closed. There is then a free flow connection from the three-way flow controller to the tank despite the bypass line being shut off.

Ein weiterer, wichtiger Gedanke ist in Anspruch 4 enthalten. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch einen kompakten Aufbau aus, in dem der Regelkolben eine Doppelfunktion hat, da er sowohl die Druckwaage für den Dreiwege-Stromregler als auch die Druckwaage für den Zweiwege-Stromregler bildet. Für die Steuerung der beiden Druckwaagen wird dabei ausgenutzt, daß bei der Bewegung des Hydromotors gegen die Last der Druck vor der Meßblende höher sein muß, als hinter der Meßblende, während der Druck hinter der Meßblende bei unter der Last bewegtem Hydromotor höher ist als vor der Meßblende.Another important thought is included in claim 4. This embodiment is characterized by a compact design in which the control piston has a double function, since it forms both the pressure compensator for the three-way flow regulator and the pressure compensator for the two-way flow regulator. For the control of the two pressure compensators, use is made of the fact that when the hydraulic motor moves against the load, the pressure in front of the orifice plate must be higher than behind the orifice plate, while the pressure behind the orifice plate when the hydraulic motor moved under the load is higher than before Orifice plate.

Eine baulich einfache Ausführungsform geht weiterhin aus Anspruch 5 hervor. Der Pumpeneingangskanal übernimmt mit dem seitlichen Einlaß des Regelkolbens die Druckmittelzufuhr zu der von der Steuerkante des Regelkolbens und dem Tankanschluß gebildeten Regelblende des Dreiwege-Stromreglers, während der seitliche Einlaß mit dem Pumpeneingangskanal die Funktion der Regelblende beim Arbeiten des Zweiwege-Stromreglers übernimmt.A structurally simple embodiment is further evident from claim 5. With the side inlet of the control piston, the pump input channel takes over the pressure medium supply to the control orifice of the three-way flow regulator formed by the control edge of the control piston and the tank connection, while the side inlet with the pump input channel takes over the function of the control orifice when the two-way flow regulator is working.

Zur baulichen Vereinfachung trägt ferner das Merkmal von Anspruch 6 bei, weil die für das gegensinnige Arbeiten der Druckwaagen in beiden Richtungen benötigten Federn in einer Federanordnung vereint sind.The feature of claim 6 also contributes to the structural simplification, because the springs required for the opposite working of the pressure compensators in both directions are united in a spring arrangement.

Zweckmäßig ist ferner das Merkmal von Anspruch 7. Das magnetbetätigte Absperrventil ist zweckmäßigerweise steuerungstechnisch mit dem Proportionalmagneten der Meßblende gekoppelt.The feature of claim 7 is also expedient. The solenoid-operated shut-off valve is expediently coupled in terms of control technology to the proportional magnet of the measuring orifice.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform geht aus Anspruch 8 hervor. Bei dieser Ausbildung läßt sich die Druckwaage des Zweiwege-Stromreglers zum Lasthalten heranziehen, weil sie wahlweise eine Wege- oder Steuerfunktion übernimmt, während ihre Regelfunktion ausgeschaltet ist. Dies hat auch den Vorteil, daß ein Schaltruck beim Anfahren in der einen oder anderen Bewegungsrichtung des Hydromotors unterbleibt, weil beim Lasthalten in der Druckwaage keine nennenswerten Druckmittelvolumina abströmen, die beim Bewegungsbeginn des Hydromotors kompensiert werden müßten. Sobald die Seite der Druckwaage, an der diese in Öffnungsrichtung beaufschlagbar ist, über das Ventil druckentlastet wird, bringt der an der anderen Seite der Druckwaage wirksame Druck die Regelblende in ihre Absperrstellung, die sie auch über längere Lasthalteperioden zuverlässig beibehält, weil kein in Öffnungsrichtung wirkender Gegendruck entstehen kann.A further advantageous embodiment is set out in claim 8. With this design, the pressure compensator of the two-way flow controller can be used to hold the load, because it either takes over a travel or control function while its control function is switched off. This also has the advantage that there is no shift jerk when starting in one or the other direction of movement of the hydraulic motor, because when the load is held in the pressure compensator, no significant pressure medium volumes flow out that would have to be compensated for when the hydraulic motor started to move. As soon as the side of the pressure compensator on which it can be acted upon in the opening direction is relieved of pressure via the valve, the pressure effective on the other side of the pressure compensator brings the control orifice into its shut-off position, which it maintains reliably even over longer load holding periods, because none in the opening direction counter pressure can occur.

Baulich läßt sich das letztgenannte Ziel einfach mit den Maßnahmen von Anspruch 9 erreichen. Das 2/3-Wegeventil ist als Sitzventil klein und preiswert und nahezu leckverlustfrei. Es hat nur kleine Druckmittelmengen zu verarbeiten.In terms of construction, the latter goal can easily be achieved with the measures of claim 9. The 2/3-way valve is small and inexpensive as a seat valve and almost leak-free. It only has to process small amounts of pressure medium.

Ein weiterer, besonders wichtiger Gedanke geht aus Anspruch 10 hervor. Bei Steuervorrichtungen, bei denen der Hydromotor bis gegen einen starren Anschlag fahrbar ist, könnte ein Betriebszustand eintreten, bei dem die Arbeitsdruckleitung nahezu vollständig drucklos wird. Das hätte bei der Verwendung der Regelblende zum Lasthalten die Wirkung, daß der in Schließrichtung der Druckwaage wirksame Druck so weit absänke,daß die in Öffnungsrichtung wirkende Feder die Regelblende öffnen könnte. Würde dann erneut versucht werden, den Hydromotor zu bewegen und Druck in der Arbeitsdruckleitung aufzubauen, so könnte das Druckmittel durch die in der Öffnungsstellung stehende Regelblende ungehindert abfließen. Diesen Nachteil beseitigt das Vorspannventil, das das Absinken des Drucks in der Arbeitsdruckleitung bis unter den Öffnungsdruck der Druckwaage verhindert. Bei Steuervorrichtungen, in denen der vorbeschriebene Betriebszustand nicht auftreten kann, ist das Vorspannventil nicht erforderlich.Another, particularly important idea emerges from claim 10. In the case of control devices in which the hydraulic motor can be moved up to a rigid stop, an operating state could arise in which the working pressure line is almost completely depressurized. This would have the effect when using the control panel for load holding that the effective pressure in the closing direction of the pressure compensator so far that the spring acting in the opening direction could open the control panel. If an attempt were then made to move the hydraulic motor again and build up pressure in the working pressure line, the pressure medium could flow away unhindered by the control orifice in the open position. This disadvantage is eliminated by the preload valve, which prevents the pressure in the working pressure line from dropping below the opening pressure of the pressure compensator. The preload valve is not required for control devices in which the above-described operating state cannot occur.

Baulich läßt sich das vorgenannte Ziel besonders einfach mit den Ausführungsvarianten gemäß Anspruch 11 erreichen.In terms of construction, the aforementioned goal can be achieved particularly simply with the design variants according to claim 11.

Wichtig ist ferner die Maßnahme von Anspruch 12, weil damit die Möglichkeit geschaffen wird, das Anhalten des Hydromotors durch die Wege- oder Steuerfunktion der Druckwaage vorzunehmen und dafür ihre Regelfunktion auszuschalten. Dies hat den Vorteil, daß die Meßblende von dieser Aufgabe freigestellt werden kann, so daß der Hydromotor sozusagen gegen die Druckwaage auf Stillstand fährt. Damit wird auch ein Anhalteruck vermieden, was im Zusammenhang mit den anderen, ein ruckfreies Anfahren bewirkenden Maßnahmen zu einer nahezu idealen Steuerung der Bewegung des Hydromotors führt.The measure of claim 12 is also important because it creates the possibility of stopping the hydraulic motor by means of the path or control function of the pressure compensator and to switch off its control function. This has the advantage that the orifice plate can be released from this task, so that the hydraulic motor, so to speak stops against the pressure compensator. This also avoids a stop jerk, which in connection with the other measures which bring about a jerk-free start-up leads to an almost ideal control of the movement of the hydraulic motor.

Ein weiteres, zweckmäßiges Ausführungsbeispiel geht aus Anspruch 13 hervor. Das Hubmodulbauelement benötigt zur Unterbringung wenig Platz und enthält alle für das einwandfreie Arbeiten der Steuervorrichtung notwendigen Komponenten. Es läßt sich eine bisher mit herkömmlichen Steuereinrichtungen betriebene Steuervorrichtung mit wenig Mühe umrüsten, weil das Hubmodulbauelement im wesentlichen die gleichen Anschlüsse und Anschlußbilder haben kann, wie die herkömmlichen Steuereinrichtungen.A further, expedient embodiment is evident from claim 13. The lifting module component requires little space for accommodation and contains all the components necessary for the control device to work properly. A control device previously operated with conventional control devices can be converted with little effort because the lifting module component can have essentially the same connections and connection diagrams as the conventional control devices.

Anhand der Zeichnungen wird nachstehend eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Steuervorrichtung mit in Längsschnitten dargestellten Stromregelelementen,
Fig. 2: in symbolischer Darstellung ein mit den Elementen von Fig. 1 ausgestattetes Hubmodul-Bauelement,
Fig. 3: eine abgewandelte Ausführungsform einer Steuervorrichtung als Blockschaltbild, und
Fig. 4: eine weitere abgewandelte Ausführungsform.

An embodiment of the subject matter of the invention is explained below with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1: a control device with current control elements shown in longitudinal sections,
Fig. 2: in a symbolic representation a lifting module component equipped with the elements of FIG. 1,
Fig. 3: a modified embodiment of a control device as a block diagram, and
Fig. 4: a further modified embodiment.

Eine hydraulische Steuervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist Teil einer nicht näher dargestellten Hubvorrichtung, z.B. eines Hubstaplers, und dient zur Betätigung eines Hydromotors 2, z.B. eines einfach wirkenden Hydraulikzylinders, mit einem Kolben 3, der gegen eine Last F ausfahrbar und unter der Wirkung der Last F einfahrbar ist. Zum Betätigen des Hydromotors 2 ist eine Druckquelle 4, z.B. eine durch einen Nebenschluß-Elektromotor angetriebene Pumpe vorgesehen, die Druckmittel aus einem Tank 5 fördert. In einem Gehäuse 6 ist eine Meßblende 7 angeordnet, die durch einen Proportionalmagneten 8 betätigt wird, und zwar proportional zu einem elektrischen Signal (Steuerstrom), das im Regelbereich nach einem beliebigen Profil veränderbar ist. In einem entweder mit dem Gehäuse 6 vereinten oder von diesem getrennten Gehäuse 9 ist ferner eine Druckwaagenanordnung 10 mit zwei Druckwaagen vorgesehen. Die Meßblende 7 bildet mit der vorgeschalteten Druckwaagenanordnung 10 einen Dreiwege-Stromregler und einen Zweiwege-Stromregler, wobei der Dreiwege-Stromregler zum Steuern der Geschwindigkeit des Hydromotors 2 gegen die Last F und der Zweiwege-Stromregler zum Steuern der Geschwindigkeit des Hydromotors 2 unter der Last F vorgesehen ist.A hydraulic control device 1 according to Fig. 1 is part of a lifting device, not shown, e.g. a forklift, and serves to actuate a hydraulic motor 2, e.g. a single-acting hydraulic cylinder, with a piston 3, which can be extended against a load F and retracted under the effect of the load F. To operate the hydraulic motor 2, a pressure source 4, e.g. a pump driven by a shunt electric motor is provided, which promotes pressure medium from a tank 5. A measuring orifice 7 is arranged in a housing 6 and is actuated by a proportional magnet 8, in proportion to an electrical signal (control current) which can be changed in the control range according to any profile. A pressure compensator arrangement 10 with two pressure compensators is also provided in a housing 9 that is either combined with the housing 6 or separated from it. The metering orifice 7 forms with the upstream pressure compensator arrangement 10 a three-way flow controller and a two-way flow controller, the three-way flow controller for controlling the speed of the hydraulic motor 2 against the load F and the two-way flow controller for controlling the speed of the hydraulic motor 2 under the load F is provided.

Die Druckquelle 4 ist mit dem Hydromotor 2 über eine Arbeitsdruckleitung 11 verbunden, die aus drei aufeinanderfolgenden Leitungsabschnitten 11a, 11b, 11c besteht. Der erste Leistungsabschnitt 11a ist an das Gehäuse 9 angeschlossen und enthält einin Strömungsrichtung zum Hydromotor 2 öffnendes Rückschlagventil 12. In einer vom Leitungsabschnitt 11a zum Gehäuse 9 abzweigenden Parallelleitung 13 ist zur Begrenzung des maximalen Systemdrucks ein Druckbegrenzungsventil 14 vorgesehen. Ferner zweigt im Gehäuse 9 in einem Ringkanal 22 vom Leitungsabschnitt 11a eine Bypassleitung 15 ab, in der ein Zweistellungs-Absperrventil 16 angoerdnet ist, das, z.B. bei 17 mittels eines nicht dargestellten Magneten, aus der gezeichneten Absperrstellung gegen Federdruck in eine Durchgangsstellung schaltbar ist. Die Bypassleitung 15 führt zu einer Anschlußbohrung 24 im Gehäuse 9 und ist wie auch die Parallelleitung 13 über eine Tankleitung 18 mit dem Tank 5 verbunden.The pressure source 4 is connected to the hydraulic motor 2 via a working pressure line 11, which consists of three successive line sections 11a, 11b, 11c. The first power section 11a is connected to the housing 9 and contains a check valve 12 opening in the flow direction to the hydraulic motor 2. A pressure relief valve 14 is provided in a parallel line 13 branching from the line section 11a to the housing 9 to limit the maximum system pressure. Furthermore, branches in the housing 9 in an annular channel 22 from the line section 11a a bypass line 15, in which a two-position shut-off valve 16 is installed, which, for example at 17 by means of a magnet (not shown), can be switched from the drawn shut-off position against spring pressure into a through position. The bypass line 15 leads to a connection bore 24 in the housing 9 and, like the parallel line 13, is connected to the tank 5 via a tank line 18.

Im Gehäuse 9 ist in einer Gehäusekammer 19 eine Steuerhülse 20 festgelegt, die einen Pumpeneingangskanal 21 in Form mehrerer in Umfangsrichtung verteilter Bohrungen sowie den Ringkanal 22 am Außenumfang aufweist, an den der Leitungsabschnitt 11a an einer Seite und die Bypassleitung an der anderen Seite angeschlossen sind. Ferner ist in der Steuerhülse 20 beabstandet zum Ringkanal 22 ein weiterer äußerer Ringkanal 23 vorgesehen, von dem über den Umfang verteilte Tankanschlüsse 25 zum Inneren der Steuerhülse 20 führen. Der Ringkanal 23 ist über die Anschlußbohrung 24 mit der Leitung 18 und dem Tank 5 verbunden. Die dem Tankanschluß 25 benachbarte Seite 26 der Gehäusekammer 19 ist über den zweiten Leitungsabschnitt 11b mit dem Gehäuse 6 der Meßblende 7 verbunden. Die dem Tankanschluß 25 abgewandte Seite 27 der Gehäusekammer 29 wird durch einen beiden Druckwaagen angehörenden Regelkolben 28 von der Seite 26 getrennt,wobei der Regelkolben 28 in der Steuerhülse 20 abgedichtet verschieblich ist.In the housing 9, a control sleeve 20 is fixed in a housing chamber 19, which has a pump inlet channel 21 in the form of several bores distributed in the circumferential direction and the ring channel 22 on the outer circumference, to which the line section 11a is connected on one side and the bypass line on the other side. Furthermore, a further outer ring channel 23 is provided in the control sleeve 20 at a distance from the ring channel 22, from which tank connections 25 distributed over the circumference lead to the interior of the control sleeve 20. The annular channel 23 is connected to the line 18 and the tank 5 via the connection bore 24. The side 26 of the housing chamber 19 adjacent to the tank connection 25 is connected to the housing 6 of the measuring orifice 7 via the second line section 11b. The side 27 of the housing chamber 29 facing away from the tank connection 25 is separated from the side 26 by a regulating piston 28 belonging to two pressure compensators, the regulating piston 28 being displaceably sealed in the control sleeve 20.

In Fig. 1 steht der Regelkolben 28 in seiner Grundstellung, in der er mit einem seitlichen Einlaß 29, der z.B. ein Ringkanal ist, auf den Pumpeneingangskanal 21 ausgerichtet ist. Der Einlaß 29 steht mit dem Inneren des Regelkolbens 28, d.h. mit der Seite 26 der Gehäusekammer 19 in Verbindung. Im Bereich des Tankanschlusses der Steuerhülse 20 besitzt der Regelkolben 28 eine umlaufende Steuerkante 30. In der dargestellten Grundstellung deckt der Regelkolben 28 den Tankanschluß 25 abdichtend ab. In der Seite 27 der Gehäusekammer 19 ist eine Feder 31 angeordnet, die zwischen Federwiderlagern 32 und 33 abgestützt und über eine Zugstange 34 mit dem Regelkolben 28 verbunden ist. Beide Federwiderlager 32 und 33 stützen sich im Gehäuse 9 ab und können bei einer Bewegung des Regelkolbens 28 aus seiner Grundstellung nach jeder Seite abgehoben werden, so daß sich der Regelkolben 28 in beiden Bewegungsrichtungen gegen die Kraft der Feder 31 verschieben muß. Von der Seite 27 der Gehäusekammer 19 führt eine Steuerleitung 35 durch eine Drossel 36 zur Meßblende 7.In Fig. 1 the control piston 28 is in its basic position, in which it is aligned with a side inlet 29, which is for example an annular channel, to the pump inlet channel 21. The inlet 29 communicates with the interior of the control piston 28, ie with the side 26 of the housing chamber 19. In the area of the tank connection of the control sleeve 20, the control piston 28 has a circumferential control edge 30. In the basic position shown, the control piston 28 covers the tank connection 25 in a sealing manner. In the side 27 of the housing chamber 19 there is a spring 31 which is supported between spring abutments 32 and 33 and is connected to the control piston 28 via a pull rod 34. Both spring abutments 32 and 33 are supported in the housing 9 and can move when the Control piston 28 are lifted from its basic position on each side, so that the control piston 28 must move in both directions of movement against the force of the spring 31. A control line 35 leads from the side 27 of the housing chamber 19 through a throttle 36 to the measuring orifice 7.

Die Meßblende 7 besitzt im Gehäuse 6 einen Ringkanal 37, der über den zweiten Leitungsabschnitt 11b mit der Seite 26 der Gehäusekammer 19 der Druckwaagenanordnung 10 verbunden ist. Der Ringkanal 37 gehört einer Gehäusebohrung 46 an und wird durch eine Steuerkante 38 von einem Bohrungsabschnitt 47 getrennt. In der Gehäusebohrung 46 ist ein Blendenkolben 39 abgedichtet verschiebbar, der in seinem unteren Randbereich mit dreieckigen Kerben 40 versehen ist, die mit der Steuerkante 38 die eigentliche Meßblende bilden. Eine Feder 41 belastet den Blendenkolben 39 in Richtung nach oben in die in Fig. 1 gezeigte Endstellung. Als Drehsicherung für den Blendenkolben 39 ist ein Stift 42 vorgesehen, der in eine Durchgangsbohrung 43 eintaucht, über die der Druck unter dem Blendenkolben 39 an die andere Seite übertragen wird, so daß der Blendenkolben 39 druckausgeglichen ist. Am Blendenkolben 39 greift ein Betätigungsstift 44 des Proportionalmagneten 8 an, der so ausgelegt ist, daß er bei Erregung den Blendenkolben 39 in eine untere und Absperrstellung schiebt, in der das untere Ende des Betätigungsstiftes 44 auf einem Anschlag aufsitzt. Der Bohrungsabschnitt 47, von dem der dritte Leitungsabschnitt 11c zum Hydromotor 2 führt, ist über die Steuerleitung 35 mit der Seite 27 der Gehäusekammer 19 verbunden und durch einen Verschlußstopfen 48 nach außen verschlossen.The measuring orifice 7 has an annular channel 37 in the housing 6, which is connected to the side 26 of the housing chamber 19 of the pressure compensator arrangement 10 via the second line section 11b. The ring channel 37 belongs to a housing bore 46 and is separated from a bore section 47 by a control edge 38. In the housing bore 46, an orifice piston 39 can be displaced in a sealed manner and is provided in its lower edge region with triangular notches 40 which, together with the control edge 38, form the actual orifice plate. A spring 41 loads the orifice piston 39 in the upward direction into the end position shown in FIG. 1. As a rotation lock for the orifice piston 39, a pin 42 is provided which plunges into a through hole 43, via which the pressure under the orifice piston 39 is transmitted to the other side, so that the orifice piston 39 is pressure-balanced. On the orifice piston 39, an actuating pin 44 of the proportional magnet 8 engages, which is designed so that when excited it pushes the orifice piston 39 into a lower and shut-off position, in which the lower end of the actuating pin 44 rests on a stop. The bore section 47, from which the third line section 11c leads to the hydraulic motor 2, is connected to the side 27 of the housing chamber 19 via the control line 35 and closed to the outside by a sealing plug 48.

In Fig. 2 ist in symbolhafter Darstellung der Aufbau der wesentlichen Komponenten der Steuervorrichtung 1 von Fig. 1 gezeigt, wobei diese Komponenten ein Hubmodul-Bauelement M bilden, das in und an einem Gehäuse alle zusammenarbeitenden Komponenten enthält, so auch den Betätigungsmagneten 45 für das Absperrventil 16 in der Beipaßelitung 15.2 shows the structure of the essential components of the control device 1 from FIG. 1 in a symbolic representation, these components forming a lifting module component M, which all work together in and on a housing Contains components, including the actuating magnet 45 for the shut-off valve 16 in the bypass line 15.

Die Steuervorrichtung arbeitet wie folgt:
Gemäß Fig. 1 und 2 befindet sich die Steuervorrichtung in ihrer Passivstellung; sowohl der Proportionalmagnet 8 als auch der Betätigungsmagnet 45 sind entregt. Die Meßblende 7 ist vollständig geöffnet. Das Absperrventil 16 ist geschlossen. Die Pumpe 4 steht. Eine auf dem Kolben 3 ruhende Last F wird vom Rückschlagventil 12 einerseits und vom Absperrventil 16 andererseits aufgenommen. Da die Meßblende 7 offen ist, herrscht an beiden Seiten des Regelkolbens 28 der gleiche Druck, so daß dieser in der dargestellten Grundstellung verharrt.The control device works as follows:
1 and 2, the control device is in its passive position; both the proportional magnet 8 and the actuating magnet 45 are de-energized. The orifice 7 is fully open. The shut-off valve 16 is closed. The pump 4 is stopped. A load F resting on the piston 3 is absorbed by the check valve 12 on the one hand and by the shut-off valve 16 on the other. Since the orifice plate 7 is open, the same pressure prevails on both sides of the control piston 28, so that it remains in the basic position shown.

Zum Anheben der Last F wird der Proportionalmagnet 8 voll erregt; der Blendenkolben 39 bewegt sich nach unten; die Meßblende 7 wird geschlossen. Gleichzeitig läuft die Pumpe 4 an. Das Absperrventil 16 bleibt in der Absperrstellung. Der von der Pumpe 4 im Leitungsabschnitt 11a kommende Druckmittelstrom wird einerseits über die Leitungsabschnitte 11b,c und die Meßblende 7 in zum Hydromotor 2 und andererseits über die Regelblende 25,30 und die Tankleitung 18 zum Tank 5 fließende Teilströme geteilt. Die Größe des zum Hydromotor 2 fließenden Teilstromes ergibt sich aus dem Druckgleichgewicht, bei dem die Druckdifferenz über die Regelblende 30,25 gleich ist der Druckdifferenz über die Meßblende 7 zuzüglich des durch die Last F erzeugten Drucks. Der Querschnitt der Meßblende 7 wird durch den Proportionalmagneten 8 vorgewählt. Die Druckdifferenz über die Meßblende 7 erzeugt am Regelkolben 28 eine in Fig. 1 nach links gerichtete Kraft, die ihn gegen die Kraft der Feder 31 verschiebt, bis sich an der Regelblende 25,30 die für das vorerwähnte Druckgleichgewicht erforderliche Druckdifferenz einstellt. Ändert sich danach die Last, dann würde bei unveränderter Stellung des Regelkolbens 28 der Teilstrom durch die Regelblende 30,25 geändert, was auch eine Änderung des über die Meßblende 7 fließenden Teilstroms und damit der Druckdifferenz über die Meßblende 7 ergäbe. Das dadurch gestörte Kräftegleichgewicht am Regelkolben 28 zwingt diesen jedoch in eine neue Regelstellung, in der die Druckdifferenz über die Regelblende 25,30 so weit angepaßt ist, daß das zuvor erwähnte Druckgleichgewicht und die Größen der Teilströme erhalten bleiben. Beim Spiel des Regelkolbens 28 wirkt der in Strömungsrichtung zum Hydromotor 2 im Leitungsabschnitt 11b vor der Meßblende 7 herschende Druck im Ringraum 37 und an der Seite 26 der Gehäusekammer 19, während der hinter der Meßblende 7 im Bohrungabschnitt 47 und im Leitungsabschnitt 11c herrschende Druck an der anderen Seite 27 der Gehäusekammer 19 zusammen mit der Kraft der Feder 31 auf den Regelkolben 28 einwirkt. Der zum Hydromotor 2 durch den Leitungsabschnitt 11c fließende Teilstrom wird auch dann konstant gehalten, wenn die Pumpe 4 in ihrer Förderleistung nachläßt bzw. ihre Fördermenge aufgrund des Gegendruckes reduziert. Dann fließt nämlich über die Regelblende 25,30 und die Leitung 18 entsprechend weniger Druckmittel in den Tank, damit der Hydromotor 2 den unveränderten Teilstrom erhält.To raise the load F, the proportional magnet 8 is fully excited; the orifice piston 39 moves downward; the orifice plate 7 is closed. At the same time the pump 4 starts. The shut-off valve 16 remains in the shut-off position. The pressure medium flow coming from the pump 4 in the line section 11a is divided on the one hand via the line sections 11b, c and the measuring orifice 7 into the hydraulic motor 2 and on the other hand via the control orifice 25, 30 and the tank line 18 to the tank 5 flowing partial flows. The size of the partial flow flowing to the hydraulic motor 2 results from the pressure equilibrium, at which the pressure difference across the control orifice 30, 25 is equal to the pressure difference across the measuring orifice 7 plus the pressure generated by the load F. The cross section of the measuring orifice 7 is determined by the proportional magnet 8 selected. The pressure difference across the orifice plate 7 produces on the control piston 28 a force directed to the left in FIG. 1, which displaces it against the force of the spring 31 until the pressure difference required for the above-mentioned pressure balance is established on the control orifice 25.30. Changes then the load, then with the position of the control piston 28 unchanged, the partial flow through the control orifice 30, 25 would change, which would also result in a change in the partial flow flowing through the orifice 7 and thus the pressure difference across the orifice 7. The resulting disturbance of the force balance on the control piston 28 forces it into a new control position, in which the pressure difference across the control orifice 25, 30 is adapted so that the aforementioned pressure balance and the sizes of the partial flows are retained. When the control piston 28 is playing, the pressure in the flow direction to the hydraulic motor 2 in the line section 11b in front of the measuring orifice 7 acts in the annular space 37 and on the side 26 of the housing chamber 19, while the pressure behind the measuring orifice 7 in the bore section 47 and in the line section 11c acts on the other side 27 of the housing chamber 19 acts together with the force of the spring 31 on the control piston 28. The partial flow flowing to the hydraulic motor 2 through the line section 11c is also kept constant when the pump 4 decreases in its delivery rate or reduces its delivery rate due to the back pressure. Then, correspondingly less pressure medium flows into the tank via the control orifice 25, 30 and the line 18, so that the hydraulic motor 2 receives the unchanged partial flow.

Die dreieckigen Kerben 40 des Blendenkolbens 39 sorgen dank ihres Zusammenspiels mit der Regelkante 38 für eine stetige bzw. lineare Regelkennlinie.Thanks to their interaction with the control edge 38, the triangular notches 40 of the orifice piston 39 ensure a steady or linear control characteristic.

Wird zum Anhalten des Hydromotors 2 der Proportionalmagnet 8 voll erregt, bis der Blendenkolben 39 in seine untere Sperrstellung geht und die Meßblende 7 sperrt, so wird entweder gleichzeitig die Pumpe 4 abgeschaltet oder ihr Förderstrom zur Gänze über die dann vollständig geöffnete Regelblende 25,30 und die Tankleitung 18 in den Tank abgelassen. Die Last wird vom Rückschlagventil 12 und dem Absperrventil 16 gehalten.If the proportional magnet 8 is fully excited to stop the hydraulic motor 2 until the orifice piston 39 goes into its lower blocking position and blocks the orifice plate 7, then either the pump 4 is switched off at the same time or its delivery flow is completely via the then fully open orifice plate 25, 30 and the tank line 18 drained into the tank. The load is held by the check valve 12 and the shut-off valve 16.

Ist eine bestimmte Last F mit einer bestimmten Geschwindigkeit abzusenken, so wird zunächst die Pumpe 4 abgeschaltet und bei voll erregtem Proportionalmagneten 8 das Absperrventil 16 in der Bypassleitung 15 in seine Durchgangsstellung geschaltet. Die Erregung des Proportionalmagneten 8 wird der gewünschten Geschwindigkeit entsprechend zurückgenommen. Der vom Hydromotor 2 durch die Last F verdrängte Druckmittelstrom fließt über die Meßblende 7 zur rechten Seite 26 der Gehäusekammer 19 und von dort durch die Regelblende 21,29 in die Bypassleitung 15, durch das Absperrventil 16 und die Tankleitung 18 zum Tank 5. Aufgrund der über die Meßblende 7 vorliegenden Druckdifferenz ist der Druck vor der Meßblende (Bohrungsabschnitt 47) größer als der Druck im Ringraum 37, so daß der Regelkolben 28 in Fig. 1 nach rechts verschoben wird und die Pumpeneingangskanäle 21 mit den seitlichen Einlässen 29 die Regelblende 21,29 bilden. Die Größe des Druckmittelstroms zum Tank 5 ergibt sich aus dem Druckgleichgewicht, bei dem der von der Last bewirkte Druck gleich ist der Druckdifferenz über die Meßblende 7 zuzüglich der Druckdifferenz über die Regelblende 21,29. Abhängig von der vorgewählten Stellung des Proportionalmagneten 8 wird der Regelkolben 28 so weit nach rechts verschoben, bis für das obenerwähnte Druckgleichgewicht an der Regelblende 21,29 die erforderliche Druckdifferenz über die Meßblende 7 konstant und damit auch der Druckmittelstrom zum Tank 5, d.h. die Geschwindigkeit des Hydromotors 2, konstant bleiben.If a certain load F is to be lowered at a certain speed, the pump 4 is first switched off and, when the proportional magnet 8 is fully excited, the shut-off valve 16 in the bypass line 15 is switched to its open position. The excitation of the proportional magnet 8 is reduced according to the desired speed. The pressure medium flow displaced by the hydraulic motor 2 by the load F flows via the measuring orifice 7 to the right side 26 of the housing chamber 19 and from there through the control orifice 21, 29 into the bypass line 15, through the shut-off valve 16 and the tank line 18 to the tank 5 Via the pressure orifice 7, the pressure difference in front of the orifice (bore section 47) is greater than the pressure in the annular space 37, so that the control piston 28 is displaced to the right in FIG. 1 and the pump inlet ducts 21 with the side inlets 29 are the control orifice 21, 29 form. The size of the pressure medium flow to the tank 5 results from the pressure equilibrium at which the pressure caused by the load is the same as the pressure difference across the orifice plate 7 plus the pressure difference through the control orifice 21, 29. Depending on the preselected position of the proportional magnet 8, the control piston 28 is shifted to the right until the required pressure difference at the control orifice 21, 29 is constant over the measuring orifice 7 and thus also the pressure medium flow to the tank 5, i.e. for the pressure equilibrium mentioned above. the speed of the hydraulic motor 2 remain constant.

Wird der Hydromotor 2 angehalten, d.h. der Proportionalmagnet voll erregt und die Meßblende 7 geschlossen, dann wird gleichzeitig auch das Absperrventil 16 in die Sperrstellung gebracht, so daß die Last vom Absperrventil 16 und vom Rückschlagventil 12 gehalten wird.If the hydraulic motor 2 is stopped, i.e. the proportional magnet is fully excited and the orifice plate 7 is closed, then the shut-off valve 16 is simultaneously brought into the blocking position, so that the load is held by the shut-off valve 16 and the check valve 12.

Es ist ferner denkbar, daß bei Inbetriebnahme der Steuervorrichtung der Proportionalmagnet 8 automatisch voll erregt und die Meßblende 7 geschlossen ist.It is also conceivable that the proportional magnet 8 is automatically fully excited when the control device is started up and the orifice plate 7 is closed.

Die Meßblende 7 könnte auch in der Arbeitsdruckleitung in Strömungsrichtung zum Hydromotor 2 vor der Druckwaagenanordnung 10 angeordnet sein. Die Funktion wäre die gleiche. Das Absperrventil 16 könnte auch ein anderes von einer Sperrstellung in eine Durchgangsstellung bringbares Steuerelement sein. In der dargestellten Ausführungsform (Fig. 2) sind alle Komponenten, d.h. auch das Rückschlagventil 12 und der Druckbegrenzer 14 sowie das Absperrventil 16, in einem Hubmodul-Element-Gehäuse vereinigt, das auch die Druckwaagenanordnung 10 und die Meßblende 7 enthält. Dies hat bauliche Vorteile.The measuring orifice 7 could also be arranged in the working pressure line in the flow direction to the hydraulic motor 2 in front of the pressure compensator arrangement 10. The function would be the same. The shut-off valve 16 could also be another control element that can be brought from a blocking position into a through position. In the illustrated embodiment (Fig. 2) all components, i.e. also the check valve 12 and the pressure limiter 14 and the shut-off valve 16, combined in a lifting module element housing, which also contains the pressure compensator arrangement 10 and the measuring orifice 7. This has structural advantages.

Aus Fig. 3 geht eine geänderte hydraulische Steuervorrichtung 1' hervor, die ähnlich aufgebaut ist, wie die Steuervorrichtung 1 gemäß den Fig. 1 und 2. Verschieden ist die Druckwaagenanordnung 10', weil eine mit der Meßblende 7 den Zweiwege-Stromregler (53) bildende Druckwaage 50 mit ihrer Regelblende in der ersten Bypassleitung 15' zum Tank 5 angeordnet ist, während eine weitere, mit der Meßblende 7 den Dreiwege-Stromregler (54) bildende Druckwaage 52 mit ihrer Regelblende in einer zweiten, vor dem Rückschlagventil 12 von der Arbeitsdruckleitung 11 zum Tank 5 abzweigenden Bypassleitung 51 angeordnet ist. Die beiden Regelblenden sind zueinander gegensinnig angesteuert, d.h. die Regelblende der Druckwaage 50 wird in Schließrichtung über eine Steuerleitung 55 mit einem zwischen der Meßblende 7 und dem Hydromotor 2 abgezapften Steuerdruck und in der Öffnungsrichtung über eine Steuerleitung 56 mit einem zwischen dem Rückschlagventil 12 und der Meßblende 7 abgezapften Steuerdruck sowie der Kraft einer Feder 59 beaufschlagt, während die Regelblende der anderen Druckwaage 52 in Schließrichtung durch die Kraft einer Feder 63 und einem zwischen der Meßblende 7 und dem Hydromotor 2 abgezapften und durch eine Steuerleitung 62 übermittelten Steuerdruck und in der Öffnungsrichtung durch einen von der Bypassleitung 51 über eine Steuerleitung 61 abgezapften Steuerdruck beaufschlagt wird. Mit 64 ist bei der Druckwaage 52 der dort vorgesehene Regelkolben angedeutet. In der Steuerleitung 56 ist ein 2/3-Wegeventil 57 vorgesehen, das zweckmäßigerweise ein Sitzventil ist, und in der dargestellten Absperrstellung die Steuerleitung 56 unterbricht und die Seite der Druckwaage 50, an der deren Regelkolben in Öffnungsrichtung beaufschlagt wird, über eine Leitung 58 zum Tank entlastet. In der anderen Stellung des Ventils 57 ist die Tankleitung 58 abgetrennt und der Durchgang durch die Steuerleitung 56 frei.3 shows a modified hydraulic control device 1 'which is constructed similarly to the control device 1 according to FIGS. 1 and 2. The pressure compensator arrangement 10' is different because one with the measuring orifice 7 is the two-way flow controller (53). forming pressure compensator 50 with its control orifice in the first bypass line 15 'to the tank 5, while another pressure compensator 52 forming the three-way flow regulator (54) with the measuring orifice 7 with its control orifice in a second, upstream of the check valve 12 from the working pressure line 11 to the tank 5 branching bypass line 51 is arranged. The two control orifices are actuated in opposite directions to one another, ie the control orifice of the pressure compensator 50 is drawn in the closing direction via a control line 55 with a control pressure drawn between the measuring orifice 7 and the hydraulic motor 2 and in the opening direction via a control line 56 with one between the check valve 12 and the measuring orifice 7 tapped control pressure and the force of a spring 59, while the control orifice of the other pressure compensator 52 is tapped in the closing direction by the force of a spring 63 and a tapped between the orifice plate 7 and the hydraulic motor 2 and transmitted by a control line 62 control pressure and in the Opening direction is acted upon by a control pressure tapped from the bypass line 51 via a control line 61. The control piston provided there is indicated at 64 in the pressure compensator 52. In the control line 56, a 2/3 way valve 57 is provided, which is expediently a seat valve, and in the illustrated shut-off position interrupts the control line 56 and the side of the pressure compensator 50, on which its control piston is actuated in the opening direction, via a line 58 to Relieved tank. In the other position of the valve 57, the tank line 58 is disconnected and the passage through the control line 56 is free.

Mit dem 2/3-Wegeventil 57 ist es möglich, der Druckwaage 50 bzw. deren Regelblende eine Wege- oder Steuerfunktion zuzuweisen und die Regelfunktion wahlweise abzuschalten, was den Vorteil hat, daß bei der Wege- oder Steuerfunktion diese Regelblende in der Absperrstellung verharrt oder diese einnimmt, unabhängig davon, wie die Meßblende 7 verstellt wird. Auf diese Weise kann der Lastdruck in der Arbeitsdruckleitung 11 ohne ein zusätzliches Lasthalteventil gehalten werden. Da beim Lasthalten der Druck in der Steuerleitung 62 höher ist, als in der Steuerleitung 61 und weil zudem die Kraft der Feder 63 an der Druckwaage 52 in Schließrichtung wirksam ist, ist auch die Regelblende der Druckwaage 52 beim Lasthalten zuverlässig in der Absperrstellung, so daß der vor dem Rückschlagventil 12 liegende Teil der Arbeitsdruckleitung 11 nicht unwillkürlich druckentlastet wird.With the 2/3-way valve 57, it is possible to assign a pressure or control function to the pressure compensator 50 or its control orifice and to switch off the control function, which has the advantage that this control orifice remains in the shut-off position in the directional or control function this takes up, regardless of how the orifice 7 is adjusted. In this way, the load pressure in the working pressure line 11 can be maintained without an additional load holding valve. Since the pressure in the control line 62 is higher when the load is held than in the control line 61 and because the force of the spring 63 on the pressure compensator 52 is effective in the closing direction, the control orifice of the pressure compensator 52 is also reliably in the shut-off position when the load is held, so that the part of the working pressure line 11 lying in front of the check valve 12 is not involuntarily relieved of pressure.

In Abströmrichtung hinter der Druckwaage 50 ist in der ersten Bypassleitung 15' ein Vorspannventil 60 vorgesehen, das auf einen Vorspanndruck eingestellt ist, der größer ist als der durch die Kraft der Feder 59 vorgegebene Öffnungsdruck der Regelblende der Druckwaage 50, und zwar für den Fall, daß der Kolben 3 des Hydromotors 2 auf Anschlag gefahren werden kann, wodurch der Druck in der Arbeitsleitung 11 gegebenenfalls unter den Öffnungsdruck der Regelblende der Druckwaage 50 abfallen und diese unkontrolliert in ihre Öffnungsstellung gehen könnte. Beim neuerlichen Anfahren der Pumpe 4 würde dann das Druckmittel ungehindert durch die offene Regelblende der Druckwaage 50 abströmen und der Hydromotor seine Fahrbewegung nicht aufnehmen.In the outflow direction behind the pressure compensator 50, a preload valve 60 is provided in the first bypass line 15 ′, which is set to a preload pressure that is greater than the opening pressure of the regulating orifice of the pressure compensator 50, which pressure is predetermined by the force of the spring 59, in the event that that the piston 3 of the hydraulic motor 2 moved to the stop can be, whereby the pressure in the working line 11 may drop below the opening pressure of the control orifice of the pressure compensator 50 and this could go into its open position in an uncontrolled manner. When the pump 4 is started up again, the pressure medium would then flow unhindered through the open control orifice of the pressure compensator 50 and the hydraulic motor would not start its travel movement.

Bei der Ausführungsform der Steuervorrichtung 1'' gemäß Fig. 4 ist im Unterschied zur Ausführungsform der Fig.3 die Steuerleitung 61' in Strömungsrichtung hinter dem Rückschlagventil 12 angeschlossen und wird das Vorspannventil 60' in Abhängigkeit vom Druck zwischen der Meßblende 7 und dem Hydromotor 2 über eine Steuerleitung 66 hydraulisch gegen eine Feder 65 gesteuert, die so stark ausgelegt ist, daß sie das Vorspannventil 60' selbsttätig in die Absperrstellung bringt, sobald der Druck in der Steuerleitung 66 unter den Öffnungsdruck der Regelblende der Druckwaage 50 absinkt. Das Vorspannventil 60' kann nach Art eines federbelasteten Schiebers ausgebildet sein. Anstelle der Druckvorsteuerung über die Steuerleitung 66 wäre auch ein Betätigungsmagnet vorzusehen, der beim Absinken des Drucks entregt wird.In the embodiment of the control device 1 ″ according to FIG. 4, in contrast to the embodiment of FIG. 3, the control line 61 ′ is connected downstream of the check valve 12 and the biasing valve 60 ′ is dependent on the pressure between the measuring orifice 7 and the hydraulic motor 2 Hydraulically controlled via a control line 66 against a spring 65, which is designed so strong that it automatically brings the biasing valve 60 'into the shut-off position as soon as the pressure in the control line 66 drops below the opening pressure of the regulating orifice of the pressure compensator 50. The biasing valve 60 'can be designed in the manner of a spring-loaded slide. Instead of the pressure pre-control via the control line 66, an actuating magnet should also be provided, which is de-energized when the pressure drops.

Die Steuervorrichtungen 1' und 1'' arbeiten wie folgt:
Beim Bewegen des Hydromotors 2 gegen die Last wird von der Hydraulikpumpe 4 Druckmittel in die Arbeitsdruckleitung 11 gefördert. Das 2/3-Wegeventil 57 in der Steuerleitung 56 ist in seiner Sperrstellung; die Regelblende der Druckwaage 50 ist an der Öffnungsseite entlastet und arbeitet wie ein in der Sperrstellung stehendes Wegeventil. Der in der Arbeitsdruckleitung 11 aufgebaute Druck steht an der Regelblende der Druckwaage 50 an. Abhängig von der Stellung der Meßblende 7 wird der Hydromotor 2 mit der gewählten Geschwindigkeit bewegt. Überschüssiges Druckmittel wird durch die Regelblende der Druckwaage 52 über die Bypassleitung 51 in den Tank 5 abgelassen. Diese Regelblende sorgt dank der Einflüsse der Steuerdrücke in den Steuerleitungen 62 und 61 und der Feder 63 für das Konstanthalten der an der Meßblende 7 eingestellten Druckdifferenz und damit für die konstante Geschwindigkeit des Hydromotors 2. Soll der Hydromotor 2 angehalten werden, so wird die Hydraulikpumpe 4 abgestellt und gegebenenfalls dabei auch die Meßblende 7 in die Absperrstellung gebracht, so daß die Regelblende der Druckwaage 52 öffnet, bis sie nach Abschalten der Pumpe 4 durch die Feder 63 und den Druck in der Steuerleitung 62 in die Absperrstellung bewegt wird. Der Lastdruck wird vom Rückschlagventil 12 und von der Regelblende der Druckwaage 50 gehalten. Der Proportionalmagnet 8 der Meßblende 7 kann entregt werden, so daß diese öffnet und von Lasthalteaufgaben freigestellt wird.The control devices 1 'and 1''operate as follows:
When the hydraulic motor 2 is moved against the load, the hydraulic pump 4 delivers pressure medium into the working pressure line 11. The 2/3 way valve 57 in the control line 56 is in its blocking position; the control orifice of the pressure compensator 50 is relieved on the opening side and works like a directional control valve in the blocking position. The pressure built up in the working pressure line 11 is present at the control orifice of the pressure compensator 50. Depending on the position of the measuring orifice 7, the hydraulic motor 2 is moved at the selected speed. Excess pressure medium will drained into the tank 5 through the control orifice of the pressure compensator 52 via the bypass line 51. Thanks to the influence of the control pressures in the control lines 62 and 61 and the spring 63, this regulating orifice ensures that the pressure difference set on the orifice 7 is kept constant and thus the constant speed of the hydraulic motor 2. If the hydraulic motor 2 is to be stopped, the hydraulic pump 4 turned off and, if necessary, also brought the orifice plate 7 into the shut-off position, so that the control orifice of the pressure compensator 52 opens until it is moved into the shut-off position by the spring 63 and the pressure in the control line 62 after the pump 4 has been switched off. The load pressure is held by the check valve 12 and by the control orifice of the pressure compensator 50. The proportional magnet 8 of the orifice plate 7 can be de-energized so that it opens and is released from load holding tasks.

Soll der Hydromotor 2 unter der Last bewegt werden, so wird bei abgeschalteter Pumpe 4 der Proportionalmagnet 8 zum vollständigen Schließen der Meßblende 7 erregt und danach entsprechend der gewünschten Geschwindigkeit wieder teilweise entregt, so daß die Meßblende 7 eine bestimmte Druckdifferenz für das Abströmen des Druckmittels erzeugt. Gleichzeitig wird das 2/3-Wegeventil 57 in die Durchgangsstellung geschaltet, so daß die Regelblende der Druckwaage 50 ihre Regelfunktion wieder übernimmt, d.h. daß sie über die Bypassleitung 15' so viel Druckmittel in den Tank abströmen läßt, daß an der Meßblende 7 die eingestellte Druckdifferenz gehalten wird und zwar unabhängig davon, ob sich der Lastdruck verändert oder nicht. Fährt der Kolben 3 des Hydromotors 2 bis in seine untere Endstellung, so würde an sich der Druck in der Arbeitsdruckleitung 11 bis auf 0 absinken. Sobald der Druck in der Arbeitsdruckleitung 11 aber bis auf die Höhe des Öffnungsdrucks der Regelblende der Druckwaage 50 (Kraft der Feder 59) abzusinken droht, sperrt das Vorspannventil 60, so daß in der Arbeitsdruckleitung 11 und damit in der Steuerleitung 55 stets ein Druck aufrechterhalten bleibt, der höher ist als der Öffnungsdruck der Regelblende der Druckwaage 50, so daß deren Wege- oder Steuerfunktion bei in der Sperrstellung befindlichem 2/3-Wegeventil 57 nicht verloren geht.If the hydraulic motor 2 is to be moved under the load, the proportional magnet 8 is excited to completely close the measuring orifice 7 when the pump 4 is switched off and then partially de-energized again in accordance with the desired speed, so that the measuring orifice 7 generates a certain pressure difference for the outflow of the pressure medium . At the same time, the 2/3-way valve 57 is switched into the through position, so that the control orifice of the pressure compensator 50 takes over its control function again, that is, it allows so much pressure medium to flow into the tank via the bypass line 15 'that the set orifice 7 is set Pressure difference is maintained regardless of whether the load pressure changes or not. If the piston 3 of the hydraulic motor 2 moves to its lower end position, the pressure in the working pressure line 11 would drop to 0. As soon as the pressure in the working pressure line 11 threatens to drop to the level of the opening pressure of the control orifice of the pressure compensator 50 (force of the spring 59), blocks the preload valve 60, so that a pressure is always maintained in the working pressure line 11 and thus in the control line 55, which is higher than the opening pressure of the control orifice of the pressure compensator 50, so that its path or control function when 2/3 is in the blocking position -Way valve 57 is not lost.

Ist der Hydromotor 2 vor Erreichen seiner Endstellung unter Last anzuhalten, kann dies entweder mittels der Meßblende 7 geschehen, die in ihre Sperrstellung geschaltet wird, oder auch mit Hilfe des 2/3-Wegeventils 57, das voreilend zur Sperrstellung der Meßblende 7 in die Sperrstellung geschaltet wird, so daß die Regelblende der Druckwaage 50 ihre Regelfunktion aufgibt und die Wegefunktion übernimmt und den Hydromotor anhält.If the hydraulic motor 2 is to be stopped under load before it reaches its end position, this can be done either by means of the orifice plate 7, which is switched to its blocking position, or also with the aid of the 2/3 directional valve 57, which leads to the blocking position of the orifice plate 7 in the blocking position is switched so that the control orifice of the pressure compensator 50 gives up its control function and takes over the travel function and stops the hydraulic motor.

Die Steuervorrichtung 1'' gemäß Fig. 4 arbeitet im wesentlichen gleich wie die Steuervorrichtung 1'. Der beim Abschalten der Pumpe 4 in der Steuerleitung 61' wirksame Steuerdruck an der Druckwaage 52 des Dreiwege-Stromreglers 54 vermag die Regelblende der Druckwaage 52 nicht zu öffnen, weil in Schließrichtung der Steuerdruck in der Steuerleitung 62 und die Kraft der Feder 63 wirksam sind. Das Vorspannventil 60' wird bei der Steuervorrichtung 1'' druckabhängig durch die Feder 65 dann in die Absperrstellung gebracht, wenn der Druck in der Arbeitsdruckleitung zu weit abzusinken droht. Die anderen Funktionen laufen wie vorbeschrieben ab.The control device 1 ″ according to FIG. 4 works essentially the same as the control device 1 ′. The effective control pressure on the pressure compensator 52 of the three-way flow regulator 54 when the pump 4 in the control line 61 'is switched off cannot open the regulating orifice of the pressure compensator 52 because the control pressure in the control line 62 and the force of the spring 63 are effective in the closing direction. In the control device 1 ″, the biasing valve 60 ′ is brought into the shut-off position by the spring 65 as a function of pressure if the pressure in the working pressure line threatens to drop too far. The other functions run as described above.

Die Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 zeichnen sich durch den Entfall eines gesonderten lasthaltenden Ventils einerseits und durch ein nahezu ideales ruckfreies Steuerverhalten andererseits aus. Anstelle einer verstellbaren Meßblende 7 könnte auch eine fest eingestellte Meßblende für beide Druckwaagen vorgesehen sein, z.B. in einer Ladebordwandsteuerung, bei der mit gleichbleibenden und von vornherein eingestellten Geschwindigkeiten gearbeitet wird.The embodiments of FIGS. 3 and 4 are distinguished by the omission of a separate load-holding valve on the one hand and by an almost ideal jerk-free control behavior on the other. Instead of an adjustable orifice plate 7, a fixedly set orifice plate could also be provided for both pressure compensators, for example in a tail lift control in which the same and working from the set speeds.

Claims

A hydraulic control device (1, 1', 1'') for a hydraulic motor (2) operating against a load (F) in one direction and being movable by the load (F) in the opposite direction, more particularly in a lifting device, the control device comprising: a working pressure line (11) connecting a pressure supply (4) to the hydraulic motor (2), at least one bypass line (15, 15', 51) branching off from the working pressure line (11) to a tank (5); a three-way flow controller (54) which has a proportional-magnet-operated measuring diaphragm (7) and, disposed between the working-pressure line (11) and the tank (5), a first control diaphragm (25, 30̸) and in which the control diaphragm (25, 30̸) is hydraulically adjustable to move the hydraulic motor (2) against the load (F) in a pressure balance arrangement (10̸; 10̸') between a shutoff position and a position giving access to the tank (5) in dependence upon the pressure difference produced across the measuring diaphragm (7) by means of the proportional magnet (8); a two-way flow controller (53) having a proportional-magnet-actuated measuring diaphragm (7) and a second control diaphragm (21, 29) disposed between the working pressure line (11) and the bypass line (15, 15'), in which two-way flow controller (53) the control diaphragm (21, 29) is adjustable hydraulically, in dependence upon the pressure difference adjusted by means of the proportional magnet (8) across a measuring diaphragm (7) in a pressure balance arrangement (10̸, 10̸'), between a shutoff position and a position giving access to the bypass line (15, 15'), the three-way flow controller (54) and the two-way controller (53) being adapted to be activated alternately in dependence upon the direction of movement of the hydraulic motor (2); and a check valve (12) which is disposed between the branching-off of the bypass line (15, 15') and the pressure supply (4) in the working pressure line (11) and which opens towards the hydraulic motor (2), characterised in that a single common measuring diaphragm (7) adjustable by a single proportional magnet (8) is provided for the first and second control diaphragm (25, 30̸; 21, 29) in the working pressure line (11) between the check valve (12) and the hydraulic motor (2).
A device according to claim 1, characterised in that a shutoff valve (16) is provided in the bypass line (15) and is activatable to hold the load and, in a movement of the hydraulic motor (2) against the load (F), into a shutoff position and, in a movement of the hydraulic motor (2) by the load, into the open position.
A device according to claims 1 and 2, characterised in that the control diaphragm (25, 30̸) of the three-way flow controller (54) is so connected by way of a line (18) to the tank (5) as to bypass of the shutoff valve (16).
A device according to claims 1 to 3, characterised in that the first and second control diaphragms (25, 30̸; 21, 29) are structurally combined in a single pressure balance arrangement (10̸) having a double-acting control piston (28) movable in both directions of movement against spring force from a stable normal position, the control piston (28) having two alternately operating lateral control diaphragm parts (29, 30̸), and the control piston (28) is loaded on both its actuatable sides by actuating pressures being proportional to the pressures before and after the measuring diaphragm (7).
A device according to claim 4, characterised in that the control piston (28) is movable in a control sleeve (20̸) secured in a casing chamber (19), the control sleeve (20̸) having a pump inlet duct (21) connected to an annular duct (22) and, separated from the duct (21) lengthwise, a tank connection (25), which pump inlet duct (21) and tank connection (25) form parts of the two control diaphragms, the control piston (28) has a lateral inlet (29) and a land (30̸) moving over the tank connection (25), the inlet (29) and land (30̸) being the other parts of the two control diaphragms, the bypass line (15) extends from the annular duct (22) to a bore part (24) connected to the tank connection (25), one side of the measuring diaphragm (7) is connected to the casing chamber (19) on that side (26) thereof which is adjacent the tank connection (25), and the other side of the measuring diaphragm (7) is connected to the hydraulic motor (2) and by way of a control line (35) to that side (27) of the casing chamber (19) which the control piston (28) separates from the side (26).
A device according to claim 5, characterised in that a double-acting spring arrangement (31 - 34) defining the normal position of the control piston (28) is disposed in the side (27) of the casing chamber (19) and is connected to the control piston (28).
A device according to claims 2 to 6, characterised in that the shutoff valve (16) is magnet-operated and, conveniently, is coupled controlwise with the proportional magnet (P) of the measuring diaphragm (7).
A device according to claim 1, characterised in that the pressure balance (52) of the three-way flow controller (54), such pressure balance comprising the first control diaphragm, is disposed in a second bypass line (51) branching off between the check valve (12) and the pressure supply (4) from the working pressure line (11) to the tank and is controlled by the pressure which is present in such line between the measuring diaphragm (7) and the hydraulic motor (2) and by a spring (63) in the closing direction and by the pressure between the pressure supply (4) and the measuring diaphragm (7) in the opening direction, the pressure balance (50̸) of the two-way flow controller (53), such pressure balance being disposed in the first bypass line (15') and comprising the second control diaphragm, is controlled in the opening direction by the pressure which is present between the pressure supply (4) and the measuring diaphagm (7) in the working pressure line (7) and in the closing direction by the pressure in the line (11) which is present between the measuring diaphragm (7) and the hydraulic motor (2) end a spring (59), and that side of the pressure balance (50̸) on which the control diaphragm thereof is actuated in the opening direction can be relieved of pressure by a valve (57) in order to replace the closed-loop function by an open-loop function at choice and, for load holding and in response to a movement of the hydraulic motor against the load (F), to maintain the closed position of the second control diaphragm irrespective of the setting of the measuring diaphragm (7).
A device according to claim 8, characterised in that the valve (57) is a two-position three-way valve, preferably a seat valve, in a control line (56) extending to that side of the pressure balance (50̸) which actuates the same in the opening direction of the second control diaphragm, the valve (57) closing the control line (56) when in its closed position and relieving the load on the side of the pressure balance (50̸) to the tank (5).
A device according to claims 8 and 9, characterised in that a biasing valve (60̸, 60̸') actuatable into an open position is provided in the bypass line (15') between the control diaphragm of the pressure balance (50̸) associated with the two-way flow controller (53) and the tank (5) and is adjusted to a biasing or preloading pressure higher than the opening pressure of the control diaphragm of the pressure balance (50̸) as determined by the spring (59).
A device according to claim 10̸, characterised in that the biasing or preloading valve (60̸, 60̸') is either a spring-loaded valve or a two-position two-way seat valve with magnetic actuation against spring force or a spring-loaded spool so actuatable against a spring (65) by the actuating pressure (control line 66) between the measuring diaphragm (7) and the hydraulic motor (2) that before the control pressure (control line 55) acting in the closing direction and actuating the control diaphragm of the pressure balance (50̸) decreases below the opening pressure determined by the spring (59) effective in the opening direction, the bypass line (15') closes.
A device according to claim 9, characterised in that the two-position three-way seat valve (57) is actuatable into its shutoff position with a lead to move the actuating diaphragm (7) into its shutoff position.
A device according to at least one of claims 1 to 12, characterised in that the measuring diaphragm (7) with its proportional magnet (8), the three-way flow controller, the two-way flow controller, a pressure-limiting valve (14) limiting the system pressure and the shutoff valve (16) or the valve (57) and possibly the biasing valve (60̸, 60̸') are integrated structurally in a stroke module component (M) in which the check valve (12) may also be received.