EP1574720A1 - Elektrohydraulische Steuervorrichtung - Google Patents

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EP1574720A1
EP1574720A1 EP20040026604 EP04026604A EP1574720A1 EP 1574720 A1 EP1574720 A1 EP 1574720A1 EP 20040026604 EP20040026604 EP 20040026604 EP 04026604 A EP04026604 A EP 04026604A EP 1574720 A1 EP1574720 A1 EP 1574720A1
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EP
European Patent Office
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line
pressure
working
seat valve
valve
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EP20040026604
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Martin Dipl.-Ing. Univ. Heusser
Georg Dipl.-Ing. Neumair (Fh)
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Hawe Hydraulik SE
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Hawe Hydraulik GmbH and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to an electro-hydraulic control device in the preamble of claim 1 specified type.
  • a electro-hydraulic control device are the two load-holding valves of the working lines hydraulically releasable check valves, and are the two main-way magnetic seat valves as 3/2-way magnetic seat valves trained, each of which is a working line either from the Shut off pressure source and connects to the return line, or shut off to return and connects to the pressure source.
  • the control line system comes with the control pressure supplied from the respective higher working pressure leading working line to the Circulating circuit to apply.
  • the one from each of the higher Working pressure leading working line tapped control pressure used to holding the load pressure in the shut off from the pressure source working line load-holding valve to unlock, so that this working line is relieved to return.
  • Such electro-hydraulic control devices are preferred for transportable Working devices such as screwdrivers, riveting tools, building displacement devices and the like. Used. In these devices, extremely high Working pressures are built up, for example, up to about 800 bar, with a pressure source that works for the maximum pressure with a relatively small flow rate. Due to the high working pressures and the small flow, poppet valves are essential required that have leak-free shut-off positions. With the hydraulic unlockable check valves, which are used as load holding valves, the occurs Effect that after switching off the control device in at least one working line the working pressure is maintained. Due to the seat valves this remains Pressure for very long periods without noticeable waste exist. This represents a significant In addition, it is sometimes necessary when switched off Control device to solve a connection of the working line, which is, however, at upright working pressure can not be carried out or violent separation is dangerous or pollutes the environment with the hydraulic fluid.
  • a multi-way valve for water as the hydraulic medium are in the control circuit 2/2-solenoid valves for pressure control of Control chambers of the four main valves provided. Load-holding seat valves with magnetic actuation absence.
  • JP 571 07 486 A multi-way valve without load-holding valves is in the neutral position, a discharge path in control chambers and loose sliding fits open from valve elements to the tank. There is only one working line at a time Relieve pressure.
  • both chambers are one Hydraulic consumer secured via electrohydraulic proportional valves while each of a 2/2-solenoid proportional pressure control valve and a 2/2 hydraulic proportional valve consists.
  • the invention is based on the object, such an electro-hydraulic control device indicate with reduced operating hazard.
  • each load-holding valve has an optional electrical passage to the return line Switchable 2/2-way solenoid seat valve is needed, the working pressure in at least one Work management can not be maintained on a permanent basis, but if necessary very high working pressure can easily be reduced to the return by the load-holding valve is electrically set to passage. This can be done routinely (via the associated control device) after each shutdown of the control device take place, or optionally in the event that a working pressure leading working line must be solved for some reason.
  • the training of the Load holding valve as a 2/2-way magnetic seat valve also offers the advantage of a leak-free Shut-off position as long as the working pressure must be maintained.
  • the 2/2-way solenoid seat valve for each one working line a separate switching magnet to give, together with the solenoid of the main-way magnetic seat valve the other work management is operable.
  • This offers the advantage that when applying the one working line automatically the other working line connected to the return.
  • it allows the separate solenoid, the respective 2/2-way solenoid seat valve also independent of the solenoid of the main-way magnetic seat valve, and a pressurized Working line to connect to the return, through an optional Actuation of the solenoid of the 2/2-way solenoid seat valve whose working line to relieve.
  • the optional pressure relief of a working line under working pressure is expedient then perform comfortable when after switching off the control device the coming of the pressure source pressure medium through the circulation circuit is derived without pressure. Then there is no at the main path magnetic seat valves significant pressure, if to relieve one or both working lines with a short switching pulse, the respective 2/2-way magnetic seat valve on passage is switched to the return.
  • the circulation circuit is suitably by a load-dependent control pressure actuated.
  • the control pressure can be direct or indirect the respective working line or from the pressure line via the control line system be tapped.
  • the circulation circuit reliably in the position for unpressurized Circulation, it is useful if to the control line system for each Working line a solenoid-confirmed control pressure relief seat valve to the return connected.
  • the relief seat valve is closed and leakproof, so that the control pressure is reliably maintained. Will the relief seat valve turned on, the control pressure collapses and goes the circulation circuit in the position for non-pressurized circulation.
  • each relief seat valve of the solenoid of the Main way magnetic seat valve with actuated.
  • anyone Relief seat valve it would be possible for anyone Relief seat valve to give its own solenoid, which, for special situations, is operable separately from the solenoid of the main path solenoid seat valve.
  • the relief seat valve can additionally the task of tapping the control pressure from the respective working line or, alternatively, assigned from the pressure line be.
  • the relief seat valve is a 3/2-way magnetic seat valve educated.
  • the relief seat valve In the event that the control pressure is tapped directly from the pressure line, can the relief seat valve, however, be a simple 2/2-solenoid seat valve, the only for processing the control pressure amount, i. is relatively compact form.
  • the circulation circuit a 2/2-way pressure compensator circulation valve, expediently also in poppet design, between the pressure line and the return line.
  • the seat valve design is suitable for high working pressures because of the leak-free shut-off position.
  • control pressure medium in the control line system it may be appropriate to the pressure compensator circulation valve a two-way flow regulator assigned, between the pressure line and the control line system is working.
  • An electro-hydraulic control device H shown in FIG. 1 is used, for example for directional control of a hydraulic consumer or hydraulic motor, the two working lines A, B is connected (not shown).
  • a pressure line 1 is supplied, from which another Pressure line 2 to two main-way magnetic seat valves VA, VB for one working line A, B branches off.
  • the two main-way magnetic seat valve VA, VB 3/2-way magnetic seated valves, each by a solenoid MA, MB are operated.
  • MB are the consumer lines A, B shut off from the pressure line 2 and at the same time Return lines 3 and a return line 4 connected to a return R.
  • Leakage-free return valves 9 in the working lines A, B verhindem but one Backflow.
  • a circulation circuit U contained in a loop 5, which is a conventional 2/2-way switching or Control valve with leak-free seat function in the shut-off contains, with derived from the pressure line 1 control pressure in the opening direction and with a Control line system 7 acting control pressure and a control spring in the closing direction is charged.
  • the control line system 7 is to the working lines A, B output of the main-way magnetic seat valves VA, VB connected.
  • the higher control pressure of each Working line is connected via appropriately switched shuttle valves 8 to the closing side the circulation circuit U brought.
  • the control line system 7 is connected via a bypass line 7 'to the return line 4 connected, if the electro-hydraulic control device H only for one Hydro consumer is provided.
  • the control line system 7 shown via a Connecting line 7 "connected to another shuttle valve 8 ', the Feed control pressure in the control line system, if the electro-hydraulic control device H is not actuated or the control pressure in the shuttle valve 8 'accordingly is high.
  • a branch 10 of the working line B branches a line 11 to a branch 12 of the return line 3 from.
  • line 11 is as a load-holding valve LB a 2/2-solenoid seat valve provided by a spring 16 in the shown leak-free Locking position is held.
  • the 2/2-solenoid seat valve is solenoid operated, namely either via the solenoid MA of the main-way magnetic seat valve VA, or (indicated by dashed lines) via its own solenoid M, always together can be operated with the solenoid MA.
  • the line 14 is also as LA load-holding valve contains a 2/2-solenoid seat valve, which comes from the solenoid MB of the main-way magnetic seat valve VB is actuated (or possibly its own Switching magnet M has).
  • the electro-hydraulic control device is switched off. If the pressure source P promotes, the pressure medium via the circulation circuit U in the return directed. If the hydraulic consumer to be acted upon via the working line A, wherein at the same time the pressure medium is pushed out via the working line B to the return line is energized, the solenoid MA is energized (function a) to the main-way magnetic seat valve VA and the load-holding valve LB change. Thereupon the pressure line is 2 connected to the working line A, and will also increase the working pressure in the Working line A fed into the control line system 7. This will make the circulation circuit U brought into the shut-off position shown or held in this. Of the Hydro consumer moves.
  • the switching magnet MB is energized (function b), whereby the operation proceeds as explained, but with different flow directions, and with a control pressure in the control line system 7, via the other shuttle valve and the switching shuttle valve 8 in the circulation circuit U is effective.
  • the load-holding valves LB, LA are similar to the 2/2 solenoid seat valves of Fig. 1, with the difference, in the shut-off position in both Shut off flow directions leak-tight.
  • the conduit parts 11a and 14a lead in each case directly to the return line 4. From the line part 11a branches at a junction 17 a line 18 to a relief solenoid seat valve EA for the control line system 7 from that via a coming from a junction 19 line 20th Also with control pressure from the working line A is supplied.
  • the relief solenoid seat valve EA in this embodiment is a 3/2-way magnetic seated valve, which is actuated by the solenoid MA, which also the load-holding valve LB and the Main way magnetic seat valve VA actuated.
  • Altemativ could be the relief valve EA (or the load-holding valve LB) have their own switching magnet.
  • a conduit 22 branches to one Relief solenoid seat valve EB down, which also serves as a 3/2-way magnetic seat valve formed and the switching magnet MB of the other main-way magnetic seat valve VB is actuated.
  • Relief solenoid seat valve EB For tapping the control pressure for the control line system. 7 via the relief solenoid seat valve EB is one at a branch 23 of the working line B branching line 24 connected according to the line 20th
  • the switching magnet becomes MA excited (function a), the valves VA, LB and EA substantially simultaneously in changed their other switch positions.
  • the pressure line 2 is then with the working line A, while the working line B via the line 11 and the line part 11a is connected to the return manifold 4.
  • To reduce the working pressure in working line A is sufficient it to energize the solenoid MB for a short time (function b) to the working pressure via the line 14 and the load-holding valve LA and the line part 14a in to reduce the return line 4.
  • the embodiment of the electro-hydraulic control device H in FIG. 3 differs from that of Fig. 2 in that the control pressure for the control line system 7 is tapped directly from the pressure line 2. Lead to this purpose from a branch 25 of the pressure line 2 lines 26 to the relief solenoid seat valves EA and EB. The further function corresponds to that of FIG. 2.
  • FIG. 4 differs from that of FIGS. 2 and 3 by another type of tapping the control pressure for the control line system. 7 And here is the control pressure directly to a branch 27 from the pressure line 1 tapped.
  • the relief solenoid seat valves EA and EB are simple 2/2-way solenoid seat valves in the control line system 7, which only on the control pressure medium amount need to be interpreted, and only in the flow direction to Shut off return pipe R leak-tight.
  • the two relief solenoid seat valves EA and EB are arranged in series in the control line system 7. The function corresponds largely the function explained for FIGS. 2 and 3. To the working pressure from the Working line A after switching off the control device, the switching solenoid MB briefly energized; however, to reduce the working pressure in the work line B briefly the solenoid MA.
  • FIG. 5 largely corresponds to that of FIG. 4.
  • a two-way flow regulator Z is provided, which determines the amount of the control pressure medium in Control line system 7 finely dosed.
  • the two-way current regulator works after the Principle of a pressure balance, the pilot pressures upstream and downstream of a Throttle and a control spring is actuated.
  • the further function corresponds to that in FIG. 4 explained.
  • FIG. 6 largely corresponds to the embodiments of FIG. 4 and 5.
  • the here without control line system is operated with a working line 29 from a branch 28 in the Pressure line 1 via the arranged in series relief solenoid seat valves EA, EB leads to the return R.
  • the relief solenoid seat valves EA, EB designed so that they in the pressureless circulation the entire Operate working current from the pressure source.
  • the other function corresponds described to Figs. 4 and 5.

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Abstract

In einer elektrohydraulischen Steuervorrichtung (H) zur Richtungssteuerung wenigstens eines Hydromotors, mit zwei Arbeitsleitungen (A, B) und einer Druckquelle (P), wobei die Arbeitsleitungen wahlweise abwechselnd über ein Hauptwege-Magnetsitzventil (VA, VB) mit der Druckquelle (P) verbindbar oder von der Druckquelle (P) absperrbar sind, mit je einem Lasthalteventil (LA, LB) pro Arbeitsleitung, das in der die Druckquelle (P) mit der jeweils anderen Arbeitsleitung verbindenden Schaltstellung des Hauptwege-Magnetsitzventils aus einer Lasthaltestellung für die jeweils eine Arbeitsleitung auf Durchgang zum Rücklauf (R) schaltbar ist, und mit einer bei abgesperrten Arbeitsleitungen zwischen der Druckquelle und dem Rücklauf wirksamen Umlaufschaltung (U) ist jedes Lasthalteventil (LA, LB) zum gewollten Entlasten der zugeordneten Arbeitsleitung (A, B) ein wahlweise elektrisch auf Durchgang zum Rücklauf (R) schaltbares 2/2-Wege-Magnetsitzventil. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Bei der aus EP 0 965 763 A bekannten elektrohydraulischen Steuervorrichtung sind die beiden Lasthalteventile der Arbeitsleitungen hydraulisch entsperrbare Rückschlagventile, und sind die beiden Hauptwege-Magnetsitzventile als 3/2-Wege-Magnetsitzventile ausgebildet, deren jedes eine Arbeitsleitung entweder von der Druckquelle absperrt und mit dem Rücklauf verbindet, oder zum Rücklauf absperrt und mit der Druckquelle verbindet. Das Steuerleitungssystem wird mit dem Steuerdruck aus der jeweils höheren Arbeitsdruck führenden Arbeitsleitung versorgt, um die Umlaufschaltung zu beaufschlagen. Gleichzeitig wird der aus der jeweils den höheren Arbeitsdruck führenden Arbeitsleitung abgegriffene Steuerdruck dazu eingesetzt, das den Lastdruck in der von der Druckquelle abgesperrten Arbeitsleitung haltende Lasthalteventil zu entsperren, so dass diese Arbeitsleitung zum Rücklauf entlastet wird. Solche elektrohydraulische Steuervorrichtungen werden bevorzugt für transportable Arbeitsvorrichtungen wie beispielsweise Schrauber, Nietgeräte, Gebäudeversetzvorrichtungen und dgl. verwendet. In diesen Vorrichtungen können außerordentlich hohe Arbeitsdrücke aufgebaut werden, beispielsweise bis zu etwa 800 bar, und zwar mit einer Druckquelle, die für den Höchstdruck mit relativ kleiner Fördermenge arbeitet. Aufgrund der hohen Arbeitsdrücke und der kleinen Fördermenge sind Sitzventile unbedingt erforderlich, die leckagefreie Absperrstellungen haben. Mit den hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventilen, die als Lasthalteventile benutzt werden, tritt der Effekt ein, dass nach Abschalten der Steuervorrichtung in zumindest einer Arbeitsleitung der Arbeitsdruck aufrechtgehalten wird. Aufgrund der Sitzventile bleibt dieser Druck über sehr lange Zeiten ohne spürbaren Abfall bestehen. Dies stellt eine erhebliche Betriebsgefahr dar. Außerdem ist es manchmal erforderlich, bei abgeschalteter Steuervorrichtung eine Verbindung der Arbeitsleitung zu lösen, was sich jedoch bei aufrechtgehaltenem Arbeitsdruck nicht durchführen lässt bzw. bei gewaltsamer Trennung gefährlich ist bzw. die Umwelt mit dem Hydraulikmedium verschmutzt.
Bei einem aus DE 195 00 748 A bekannten Mehrwegeventil für Wasser als das Hydraulikmedium sind im Steuerkreis 2/2-Magnetschaltventile zur Drucksteuerung von Steuerkammern der vier Hauptventile vorgesehen. Lasthalte-Sitzventile mit Magnetbetätigung fehlen.
Bei einem aus JP 571 07 486 A bekannten Mehrwegeventil ohne Lasthalteventile ist in der Neutralstellung ein Abströmweg in Steuerkammern und über lose Gleitpassungen von Ventilelementen zum Tank offen. Es lässt sich jeweils nur eine Arbeitsleitung Druck entlasten.
In einer aus EP 1338802 A bekannten Steuervorrichtung sind beide Kammem eines Hydraulikverbrauchers über elektrohydraulische Proportionalventile abgesichert, während jedes aus einem 2/2-Magnet-Proportionaldruckregelventil und einem 2/2-Hydraulik-Proportionalventil besteht. Die Lastleckage dichthaltende Lasthalteventile fehlen.
Von Interesse sind ferner: US 6 705 079 B1, US 6 328 275 B1, US 2002/0162327 A1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige elektrohydraulische Steuervorrichtung mit verringerter Betriebsgefahr anzugeben.
Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Da jedes Lasthalteventil ein wahlweise elektrisch auf Durchgang zum Rücklauf schaltbares 2/2-Wege-Magnetsitzventil ist, braucht der Arbeitsdruck in zumindest einer Arbeitsleitung nicht auf Dauer aufrechgehalten zu werden, sondem kann der gegebenenfalls sehr hohe Arbeitsdruck problemlos zum Rücklauf abgebaut werden, indem das Lasthalteventil elektrisch auf Durchgang gestellt wird. Dies kann routinemäßig (über die zugeordnete Steuervorrichtung) nach jedem Abschalten der Steuervorrichtung erfolgen, oder wahlweise für den Fall, dass eine Arbeitsdruck führende Arbeitsleitung aus irgendwelchen Gründen gelöst werden muss. Die Ausbildung des Lasthalteventils als 2/2-Wege-Magnetsitzventil bietet ferner den Vorteil einer leckagefreien Absperrstellung, solange der Arbeitsdruck gehalten werden muss.
Zur baulichen und steuerungstechnischen Vereinfachung ist es zweckmäßig, wenn das 2/2-Wege-Magnetsitzventil für die jeweils eine Arbeitsleitung und das Hauptwege-Magnetsitzventil der anderen Arbeitsleitung einen gemeinsamen Schaltmagneten aufweisen. Wird die eine Arbeitsleitung beaufschlagt, ist automatisch die andere Arbeitsleitung zum Rücklauf entlastet.
Alternativ kann es für zweckmäßige Ausführungsformen zweckmäßig sein, dem 2/2-Wege-Magnetsitzventil für die jeweils eine Arbeitsleitung einen eigenen Schaltmagneten zu geben, der zusammen mit dem Schaltmagneten des Hauptwege-Magnetsitzventils der anderen Arbeitsleitung betätigbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass bei Beaufschlagen der einen Arbeitsleitung automatisch die andere Arbeitsleitung mit dem Rücklauf verbunden ist. Außerdem ermöglicht es der separate Schaltmagnet, das jeweilige 2/2-Wege-Magnetsitzventil auch unabhängig von dem Schaltmagneten des Hauptwege-Magnetsitzventils zu betätigen, und eine unter Druck stehende Arbeitsleitung mit dem Rücklauf zu verbinden, und zwar durch eine wahlweise Betätigung des Schaltmagneten des 2/2-Wege-Magnetsitzventils, dessen Arbeitsleitung zu entlasten ist.
Die wahlweise Druckentlastung einer unter Arbeitsdruck stehenden Arbeitsleitung ist zweckmäßig dann komfortabel auszuführen, wenn nach Abschalten der Steuervorrichtung die von der Druckquelle kommende Druckmittelmenge über die Umlaufschaltung drucklos abgeleitet wird. Dann steht an den Hauptwege-Magnetsitzventilen kein nennenswerter Druck an, wenn zum Entlasten einer oder beider Arbeitsleitungen mit einem kurzen Schaltimpuls das jeweilige 2/2-Wege-Magnetsitzventil auf Durchgang zum Rücklauf geschaltet wird. Die Umlaufschaltung wird zweckmäßig durch einen lastabhängigen Steuerdruck betätigt. Der Steuerdruck kann direkt oder indirekt aus der jeweiligen Arbeitsleitung oder von der Druckleitung über das Steuerleitungssystem abgegriffen werden. Damit die Umlaufschaltung zuverlässig in die Stellung für drucklosen Umlauf gelangt, ist es zweckmäßig, wenn an das Steuerleitungssystem für jede Arbeitsleitung ein magnetbestätigtes Steuerdruck-Entlastungssitzventil zum Rücklauf angeschlossen ist. Im Normalbetrieb ist das Entlastungs-Sitzventil geschlossen und leckagefrei dicht, so dass der Steuerdruck zuverlässig gehalten wird. Wird das Entlastungs-Sitzventil aufgesteuert, bricht der Steuerdruck zusammen und geht die Umlaufschaltung in die Stellung für drucklosen Umlauf.
Zweckmäßig wird auch jedes Entlastungs-Sitzventil von dem Schaltmagneten des Hauptwege-Magnetsitzventils mitbetätigt. Altemativ wäre es allerdings möglich, jedem Entlastungs-Sitzventil einen eigenen Schaltmagnet zu geben, der, für spezielle Situationen, getrennt vom Schaltmagneten des Hauptwege-Magnetsitzventils betätigbar ist.
Dem Entlastungs-Sitzventil kann zusätzlich die Aufgabe des Abgriffes des Steuerdrucks aus der jeweiligen Arbeitsleitung oder, alternativ, aus der Druckleitung zugewiesen sein. Für diesen Fall wird das Entlastungs-Sitzventil als 3/2-Wege-Magnetsitzventil ausgebildet.
Für den Fall, dass der Steuerdruck direkt aus der Druckleitung abgegriffen wird, kann das Entlastungs-Sitzventil hingegen ein einfaches 2/2-Magnetsitzventil sein, das nur zum Verarbeiten der Steuerdruckmenge, d.h. relativ kompakt auszubilden ist.
Wie dies in solchen Vorrichtungen zweckmäßig sein kann, kann die Umlaufschaltung ein 2/2-Wege-Druckwaagen-Umlaufventil, zweckmäßigerweise ebenfalls in Sitzventilbauweise, zwischen der Druckleitung und dem Rücklauf enthalten. Die Sitzventilbauweise ist für hohe Arbeitsdrücke wegen der leckagefreien Absperrstellung zweckmäßig.
Um die Menge des Steuerdruckmittels im Steuerleitungssystem exakt einstellen zu können, kann es zweckmäßig sein, dem Druckwaage-Umlaufventil einen Zweiwege-Stromregler zuzuordnen, der zwischen der Druckleitung und dem Steuerleitungssystem arbeitet.
Schließlich können bei einer baulich einfachen Ausführungsform der Steuervorrichtung die beiden Entlastungs-Magnetsitzventile in einem Arbeitsstromweg von der Druckleitung zum Rücklauf in Serie geschaltet sein. Weil diese Entlastungs-Magnetsitzventile bei drucklosem Umlauf die gesamte Fördermenge verarbeiten müssen, sollten sie zweckmäßig auf den vollen Arbeitsstrom ausgelegt werden.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer elektrohydraulischen Steuervorrichtung zur Richtungssteuerung eines Hydroverbrauchers, wobei gestrichelt eine Ausführungsform angedeutet ist, bei der aus einer Druckquelle mehrere solcher elektrohydraulischer Steuervorrichtungen versorgt werden,
  • Fig. 2 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform,
  • Fig. 3 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform,
  • Fig. 4 ein Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform,
  • Fig. 5 ein Blockschaltbild einer fünften Ausführungsform, und
  • Fig. 6 ein Blockschaltbild einer sechsten Ausführungsform der elektrohydraulischen Steuervorrichtung.
    • Eine in Fig. 1 gezeigte, elektrohydraulische Steuervorrichtung H dient beispielsweise zur Richtungssteuerung eines hydraulischen Verbrauchers oder Hydromotors, der an zwei Arbeitsleitungen A, B angeschlossen ist (nicht gezeigt).
    Aus einer Druckquelle P wird eine Druckleitung 1 versorgt, von der eine weitere Druckleitung 2 zu zwei Hauptwege-Magnetsitzventilen VA, VB für jeweils eine Arbeitsleitung A, B abzweigt. In der Ausführungsform in Fig. 1 sind die beiden Hauptwege-Magnetsitzventil VA, VB 3/2-Wege-Magnetsitzventile, die jeweils durch einen Schaltmagneten MA, MB betätigt werden. Bei nicht erregten Schaltmagneten MA, MB sind die Verbraucherleitungen A, B von der Druckleitung 2 abgesperrt und gleichzeitig mit Rücklaufleitungen 3 und einer Rücklaufleitung 4 mit einem Rücklauf R verbunden.
    Leckagefreie Rücklaufventile 9 in den Arbeitsleitungen A, B verhindem jedoch einen Rückstrom.
    Zwischen der Druckleitung 1 und der Rücklaufsammelleitung 4 ist eine Umlaufschaltung U in einer Leitungsschleife 5 enthalten, die ein konventionelles 2/2-Wege-Schalt-oder Regelventil mit leckagefreier Sitzfunktion in der Absperrstellung enthält, das mit aus der Druckleitung 1 abgeleitetem Steuerdruck in Öffnungsrichtung und mit aus einem Steuerleitungssystem 7 wirkendem Steuerdruck und einer Regelfeder in Schließrichtung beaufschlagt ist.
    Das Steuerleitungssystem 7 ist an die Arbeitsleitungen A, B ausgangs der Hauptwege-Magnetsitzventile VA, VB angeschlossen. Der jeweils höhere Steuerdruck einer Arbeitsleitung wird über entsprechend verschaltete Wechselventile 8 zur Schließseite der Umlaufschaltung U gebracht.
    Das Steuerleitungssystem 7 ist über eine Beipassleitung 7' an die Rücklaufsammelleitung 4 angeschlossen, falls die elektrohydraulische Steuervorrichtung H nur für einen Hydroverbraucher vorgesehen ist. Sind hingegen weitere gleichartige oder anders ausgebildete Steuervorrichtungen an die Druckleitung 1 und die Rücklaufsammelleitung 4 angeschlossen, dann kann das gezeigte Steuerleitungssystem 7 über eine Verbindungsleitung 7" an ein weiteres Wechselventil 8' angeschlossen sein, das Steuerdruck in das Steuerleitungssystem einspeist, falls die elektrohydraulische Steuervorrichtung H nicht betätigt wird oder der Steuerdruck im Wechselventil 8' entsprechend hoch ist.
    An einer Abzweigung 10 der Arbeitsleitung B zweigt eine Leitung 11 zu einer Abzweigung 12 der Rücklaufleitung 3 ab. In der Leitung 11 ist als Lasthalteventil LB ein 2/2-Magnetsitzventil vorgesehen, das durch eine Feder 16 in der gezeigten leckagefreien Absperrstellung gehalten wird. Das 2/2-Magnetsitzventil ist magnetbetätigt, und zwar entweder über den Schaltmagneten MA des Hauptwege-Magnetsitzventils VA, oder (gestrichelt angedeutet) über einen eigenen Schaltmagneten M, der stets zusammen mit dem Schaltmagneten MA betätigt werden kann.
    Analog zweigt für die Arbeitsleitung A von einer Abzweigung 13 eine Leitung 14 zu einem Anschluss 15 in der Rücklaufleitung 3 ab. In der Leitung 14 ist ebenfalls als Lasthalteventil LA ein 2/2-Magnetsitzventil enthalten, das vom Schaltmagneten MB des Hauptwege-Magnetsitzventils VB betätigt wird (oder gegebenenfalls einen eigenen Schaltmagneten M aufweist).
    Funktion:
    In Fig. 1 ist die elektrohydraulische Steuervorrichtung abgeschaltet. Falls die Druckquelle P fördert, wird das Druckmittel über die Umlaufschaltung U in den Rücklauf geleitet. Soll der Hydroverbraucher über die Arbeitsleitung A beaufschlagt werden, wobei gleichzeitig das Druckmittel über die Arbeitsleitung B zum Rücklauf ausgeschoben wird, wird der Schaltmagnet MA erregt (Funktion a), um das Hauptwege-Magnetsitzventil VA und das Lasthalteventil LB umzustellen. Daraufhin ist die Druckleitung 2 mit der Arbeitsleitung A verbunden, und wird auch der Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung A in das Steuerleitungssystem 7 eingespeist. Dadurch wird die Umlaufschaltung U in die gezeigte Absperrstellung gebracht oder in dieser gehalten. Der Hydroverbraucher bewegt sich. Da das Lasthalteventil LB in seiner Durchgangsstellung ist, wird das Hydraulikmedium aus der Arbeitsleitung B über die Leitung 11 in die Rücklaufleitung 3 ausgeschoben. Wird der Schaltmagnet MA wieder entregt, dann ergibt sich wieder die in Fig. 1 gezeigte Schaltstellung. Allerdings ist dann in der ARbeitsleitung A der Arbeitdruck bis zum Rückschlagventil 9 und zum Lasthalteventil LA eingesperrt. Die Umlaufschaltung U verbindet die Druckleitung 1 mit dem Rücklauf, so dass die Druckleitung 2 im wesentlichen drucklos ist. Um den Arbeitsdruck aus der Arbeitsleitung A abzubauen, genügt es dann, den Schaltmagneten MB kurzzeitig zu erregen und wieder zu entregen, damit das Lasthalteventil LA kurzzeitig auf Durchgang schaltet und den Arbeitsdruck über die Leitung 14 in die Rücklaufleitung 3 abbaut. Dann sind beide Arbeitsleitungen A, B im Wesentlichen drucklos.
    Ist der Hydroverbraucher in der anderen Bewegungsrichtung zu bewegen, dann wird der Schaltmagnet MB erregt (Funktion b), wodurch der Betrieb wie erläutert abläuft, jedoch mit anderen Strömungsrichtungen, und mit einem Steuerdruck im Steuerleitungssystem 7, der über das andere Wechselventil und das umschaltende Wechselventil 8 in der Umlaufschaltung U wirksam ist.
    Bei der elektrohydraulischen Steuervorrichtung A in Fig. 2 sind die beiden Hauptwege-Magnetsitzventile VA, VB 2/2-Wege-Magnetsitzventile zwischen der Druckleitung 2 und den Arbeitsleitungen A, B. Die Lasthalteventile LB, LA sind ähnlich den 2/2-Magnetsitzventilen von Fig. 1, mit dem Unterschied, in der Absperrstellung in beiden Strömungsrichtungen leckagedicht abzusperren. Die Leitungsteile 11a und 14a führen jeweils direkt zur Rücklaufsammelleitung 4. Vom Leitungsteil 11a zweigt an einer Abzweigung 17 eine Leitung 18 zu einem Entlastungs-Magnetsitzventil EA für das Steuerleitungssystem 7 ab, das über eine von einer Abzweigung 19 kommende Leitung 20 auch mit Steuerdruck aus der Arbeitsleitung A versorgbar ist. Das Entlastungs-Magnetsitzventil EA ist bei dieser Ausführungsform ein 3/2-Wege-Magnetsitzventil, das vom Schaltmagneten MA betätigt wird, der auch das Lasthalteventil LB und das Hauptwege-Magnetsitzventil VA betätigt. Altemativ (nicht gezeigt) könnte das Entlastungsventil EA (bzw. auch das Lasthalteventil LB) einen eigenen Schaltmagneten haben.
    Ähnlich zweigt an einer Abzweigung 21 vom Leitungsteil 14a eine Leitung 22 zu einem Entlastungs-Magnetsitzventil EB ab, das ebenfalls als 3/2-Wege-Magnetsitzventil ausgebildet und vom Schaltmagneten MB des anderen Hauptwege-Magnetsitzventils VB betätigbar ist. Zum Abgreifen des Steuerdrucks für das Steuerleitungssystem 7 über das Entlastungs-Magnetsitzventil EB ist eine an einer Abzweigung 23 der Arbeitsleitung B abzweigende Leitung 24 angeschlossen, entsprechend der Leitung 20.
    Funktion:
    Ist der Hydroverbraucher über die Arbeitsleitung A zu steuem, wird der Schaltmagnet MA erregt (Funktion a), der die Ventile VA, LB und EA im Wesentlichen gleichzeitig in ihre anderen Schaltstellungen umstellt. Die Druckleitung 2 ist dann mit der Arbeitsleitung A verbunden, während die Arbeitsleitung B über die Leitung 11 und den Leitungsteil 11a mit der Rücklaufsammelleitung 4 verbunden ist. Das Steuerleitungssystem 7, das zuvor über die Leitung 18 zum Rücklauf R entlastet war, führt nun den Steuerdruck aus der Arbeitsleitung A und der Leitung 20. Wird die Steuervorrichtung H abgeschaltet, dann bleibt zunächst der Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung A aufrechtgehalten, weil die Leitungen 20 und 14 leckagefrei abgesperrt sind, wie auch die Arbeitsleitung A selbst. Um den Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung A abzubauen, genügt es, den Schaltmagneten MB für kurze Zeit zu erregen (Funktion b), um den Arbeitsdruck über die Leitung 14 und das Lasthalteventil LA und den Leitungsteil 14a in die Rücklaufsammelleitung 4 abzubauen.
    Die Ausführungsform der elektrohydraulischen Steuervorrichtung H in Fig. 3 unterscheidet sich von der der Fig. 2 dadurch, dass der Steuerdruck für das Steuerleitungssystem 7 direkt aus der Druckleitung 2 abgegriffen wird. Zu diesem Zweck führen von einer Abzweigung 25 der Druckleitung 2 Leitungen 26 zu den Entlastungs-Magnetsitzventilen EA und EB. Die weitere Funktion entspricht der von Fig. 2.
    Die Ausführungsform der Fig. 4 unterscheidet sich von denen der Fig. 2 und 3 durch eine andere Art des Abgreifens des Steuerdrucks für das Steuerleitungssystem 7. Und zwar wird hier der Steuerdruck direkt an einer Abzweigung 27 aus der Druckleitung 1 abgegriffen. Die Entlastungs-Magnetsitzventile EA und EB sind einfache 2/2-Wege-Magnetsitzventile im Steuerleitungssystem 7, die auch nur auf die Steuerdruckmittelmenge ausgelegt zu werden brauchen, und nur in Strömungsrichtung zum Rücklauf R leckagefrei dicht absperren. Die beiden Entlastungs-Magnetsitzventile EA und EB sind in Reihe im Steuerleitungssystem 7 angeordnet. Die Funktion entspricht weitgehend der für die Fig. 2 und 3 erläuterten Funktion. Um den Arbeitsdruck aus der Arbeitsleitung A nach Abschalten der Steuervorrichtung abzubauen, wird der Schaltmagnet MB kurzzeitig erregt; hingegen zum Abbauen des Arbeitsdrucks in der Arbeitsleitung B kurzzeitig der Schaltmagnet MA.
    Die Ausführungsform in Fig. 5 entspricht weitgehend der von Fig. 4. Unterschiedlich ist nur, dass in dem Steuerleitungssystem 7, dessen Steuerdruck direkt von der Abzweigung 27 in der Druckleitung 1 abgegriffen wird, als Teil der Umlaufschaltung U ein Zweiwege-Stromregler Z vorgesehen ist, der die Menge des Steuerdruckmittels im Steuerleitungssystem 7 fein dosiert. Der Zweiwege-Stromregler arbeitet nach dem Prinzip einer Druckwaage, die von Vorsteuerdrücken stromauf und stromab einer Drossel und einer Regelfeder betätigt wird. Die weitere Funktion entspricht der in Fig. 4 erläuterten.
    Die Ausführungsform in Fig. 6 entspricht weitgehend den Ausführungsformen der Fig. 4 und 5. Unterschiedlich ist die Umlaufschaltung U, die hier ohne Steuerleitungssystem mit einer Arbeitsleitung 29 betrieben wird, die von einer Abzweigung 28 in der Druckleitung 1 über die in Reihe angeordneten Entlastungs-Magnetsitzventile EA, EB zum Rücklauf R führt. Bei dieser Ausführungsform werden die Entlastungs-Magnetsitzventile EA, EB so ausgelegt, dass sie beim drucklosen Umlauf den gesamten Arbeitsstrom von der Druckquelle verarbeiten können. Die weitere Funktion entspricht der zu den Fig. 4 und 5 geschilderten. Um den Arbeitsdruck aus der Arbeitsleitung A abzubauen, genügt es, den Schaltmagneten MB nach Abschalten kurzzeitig zu erregen (Funktion b); hingegen zum Abbauen des Arbeitsdrucks in der Arbeitsleitung B eine kurzzeitige Betätigung des Schaltmagneten MA (Funktion a).

    Claims (11)

    1. Elektrohydraulische Steuervorrichtung (H) zur Richtungssteuerung wenigstens eines Hydromotors, insbesondere für Arbeitsdrücke bis oberhalb ca. 450 bar in einer tragbaren Arbeitsvorrichtung, mit zwei Arbeitsleitungen (A, B) und einer Druckquelle (P), wobei die Arbeitsleitungen (A, B) wahlweise abwechselnd über ein Hauptwege-Magnetsitzventil (VA, VB) mit der Druckquelle (P) verbindbar oder von der Druckquelle (P) absperrbar sind, mit je einem Lasthalteventil (LA, LB) pro Arbeitsleitung (A, B), das in der die Druckquelle (P) mit der jeweils anderen Arbeitsleitung verbindenden Schaltstellung des Hauptwege-Magnetsitzventils aus einer Lasthaltestellung für die jeweils eine Arbeitsleitung auf Durchgang zum Rücklauf (R) schaltbar ist, und mit einer bei von der Druckquelle (P) abgesperrten Arbeitsleitungen (A, B) zwischen der Druckquelle (P) und dem Rücklauf (R) wirksamen Umlaufschaltung (U), dadurch gekennzeichnet, dass jedes Lasthalteventil (LA, LB) zum gewollten Entlasten der zugeordneten Arbeitsleitung (A, B) ein wahlweise elektrisch auf Durchgang zum Rücklauf (R) schaltbares 2/2-Wege-Magnetsitzventil ist.
    2. Elektrohydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lasthalte-2/2-Wege-Magnetsitzventil für die jeweils eine Arbeitsleitung (A oder B) und das Hauptwege-Magnetsitzventil (VA, VB) der jeweils anderen Arbeitsleitung (B, A) durch einen gemeinsamen Schaltmagneten (MA, MB) betätigt werden.
    3. Elektrohydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das 2/2-Wege-Magnetsitzventil für die jeweils eine Arbeitsleitung (A, B) einen eigenen Schaltmagneten (M) aufweist, der gemeinsam mit dem Schaltmagneten (MA) des Hauptwege-Magnetsitzventils (VA, VB) der anderen Arbeitsleitung (B, A) betätigbar ist.
    4. Elektrohydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der eigene Schaltmagnet (M) wahlweise getrennt vom Schaltmagneten (MA, MB) des Hauptwege-Magnetsitzventils (VA, VB) der jeweils anderen Arbeitsleitung (B, A) elektrisch betätigbar ist.
    5. Elektrohydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufschaltung (U) durch einen wahlweise von jeder Arbeitsleitung (A, B) oder von einer mit der Druckquelle (P) verbundenen Druckleitung (1, 2) direkt oder indirekt über ein Steuerleitungssystem (7) abgegriffenen Steuerdruck beaufschlagbar ist, und dass an das Steuerleitungssystem (7) für jede Arbeitsleitung (A, B) ein magnetbetätigtes Steuerdruck-Entlastungs-Sitzventil (EA, EB) zum Rücklauf (R) angeschlossen ist.
    6. Elektrohydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungs-Sitzventil (EA) entweder mit einem eigenen, zusammen mit dem Schaltmagneten (MA, MB) des Hauptwege-Magnetsitzventils (VA, VB) dieser Arbeitsleitung (A oder B) betätigbaren Magneten oder durch den Schaltmagneten (MA, MB) des Hauptwege-Magnetsitzventils (VA, VB) auf Durchgang schaltbar ist.
    7. Elektrohydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungs-Sitzventil (EA, EB) bei indirektem Abgreifen des Steuerdrucks aus der Arbeitsleitung (A, B) oder aus der Druckleitung (1, 2) ein 3/2-Wege-Magnetsitzventil ist.
    8. Elektrohydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungs-Sitzventil (EA, EB) bei direktem Abgreifen des Steuerdrucks aus der Druckleitung (1, 2) ein 2/2-Wege-Magnetsitzventil ist.
    9. Elektrohydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufschaltung (U) ein 2/2-Wege-Druckwaagen-Umlaufventil zwischen der Druckleitung (1) und dem Rücklauf (R) enthält.
    10. Elektrohydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Steuerleitungssystem (7) bei direktem Abgreifen des Steuerdrucks aus der Druckleitung (1) ein dem 2/2-Wege-Druckwaagen-Umlaufventil zugeordneter Zweiwege-Stromregler (Z) vorgesehen ist.
    11. Elektrohydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Umlaufschaltung (U) die beiden jeweils auf den vollen Arbeitsstrom ausgelegten Entlastungs-Sitzventile (EA) in einem Arbeitsstromweg (29) von der Druckleitung (1) zum Rücklauf (R) in Serie geschaltet sind.
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